GB24550行人保護(hù)CAE分析規(guī)范目錄1范圍 12規(guī)范性引用文件 13軟件設(shè)施 14輸入條件 14.1整車前部模型 14.2沖擊器模型 15輸出物 36分析方法 36.1分析流程 36.2分析類型 46.3分析計(jì)算模型 57分析數(shù)據(jù)處理及結(jié)果評(píng)價(jià) 97.1模型檢查 97.2數(shù)據(jù)處理 97.3結(jié)果評(píng)價(jià) 108分析報(bào)告 10GB24550行人保護(hù)CAE分析規(guī)范范圍本規(guī)范規(guī)定了乘用車GB24550行人保護(hù)碰撞分析的要求。規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。整車CAE通用建模規(guī)范乘用車碰撞安全整車建模規(guī)范GB24550汽車對(duì)行人的碰撞保護(hù)軟件設(shè)施乘用車GB24550行人保護(hù)CAE分析，軟件設(shè)施包括以下內(nèi)容：前處理軟件，使用PRIMER14.0及以上版本；后處理軟件，使用HYPERVIEW14.0及以上版本；求解器軟件，使用LS-DYNA971R7.0.0。輸入條件整車前部模型乘用車GB24550行人保護(hù)分析模型由整車前部模型，包括前保系統(tǒng)、前懸系統(tǒng)、前艙蓋及前艙內(nèi)部所有部件組成，滿足《整車CAE通用建模規(guī)范》和《乘用車碰撞安全整車建模規(guī)范》的具體要求。沖擊器模型此分析所涉及到?jīng)_擊器模型：兒童頭型沖擊器（直徑165mm，質(zhì)量3.5kg），如圖1所示；成人頭型沖擊器（直徑165mm，質(zhì)量4.5kg），如圖2所示；下腿型沖擊器（FLEX-PLI，質(zhì)量13.2kg），如圖3所示；上腿型沖擊器（質(zhì)量9.5kg），如圖4所示。兒童頭型成人頭型下腿型上腿型輸出物乘用車GB24550行人保護(hù)CAE分析，輸出物包括以下內(nèi)容：計(jì)算模型及結(jié)果文件，文件名稱參考《整車CAE通用建模規(guī)范》具體要求。分析報(bào)告，針對(duì)不同的車型統(tǒng)一命名為《XXX-TGX-GB24550行人保護(hù)CAE分析報(bào)告》（“XXX”用具體車型代號(hào)，“TGX”用階段號(hào)代替），報(bào)告內(nèi)容按第8項(xiàng)規(guī)定的內(nèi)容編制。分析方法分析流程乘用車GB24550行人保護(hù)仿真流程，如圖5所示。仿真流程圖分析類型頭部碰撞頭部碰撞器以35km/h的初始速度沿著α角度沖擊靜止?fàn)顟B(tài)下的車輛頭型試驗(yàn)區(qū)域，兒童頭碰α為50°，成人頭碰α為65°，如圖6所示。頭部碰撞腿部碰撞腿部碰撞選型要求：保險(xiǎn)杠下部高度①＜425mm的車輛，選擇小腿碰撞；保險(xiǎn)杠下部高度①≥425mm但＜500mm的車輛，由車廠選擇小腿碰撞或大腿碰撞；保險(xiǎn)杠下部高度①≥500mm的車輛，選擇大腿碰撞；注①：保險(xiǎn)杠下部高度定義參考《GB24550汽車對(duì)行人的碰撞保護(hù)》中章節(jié)3.20和3.21，側(cè)視圖如圖7所示。保險(xiǎn)杠下部高度H示意圖小腿碰撞器以40km/h的初始速度沿X軸方向沖擊靜止?fàn)顟B(tài)下的車輛腿型試驗(yàn)區(qū)域，如圖8所示。小腿部碰撞大腿碰撞器以40km/h的初始速度沿X軸方向沖擊靜止?fàn)顟B(tài)下的車輛腿型試驗(yàn)區(qū)域，如圖9所示。大腿部碰撞分析計(jì)算模型確定腿部沖擊類型根據(jù)本文6.2.2中第1條要求，測(cè)量具體開發(fā)車型保險(xiǎn)杠下部高度，確定腿部沖擊類型，按照本文6.2.2中的第2條或者第3條，進(jìn)行小腿或大腿沖擊分析。地面線創(chuàng)建地面線引用《整車地面線規(guī)范》第3.1條半載狀態(tài)下地面線的定義。車體的約束約束前半段車體（可不含前車門總成）的截面位置處所有節(jié)點(diǎn)的6個(gè)自由度，如圖10所示。車體約束頭碰和腿碰劃線區(qū)域②成人頭型試驗(yàn)區(qū)域用有限元前處理軟件劃分車輛前部結(jié)構(gòu)的外表面區(qū)域，該區(qū)域的界限是前面至1700mm的包絡(luò)線（WAD1700），后面至成人頭型的后面基準(zhǔn)線（WAD2100），兩側(cè)至側(cè)面基準(zhǔn)線。兒童頭型試驗(yàn)區(qū)域用有限元前處理軟件劃分車輛前部結(jié)構(gòu)的外表面區(qū)域，區(qū)域的界限是前面至兒童頭型前基準(zhǔn)線(WAD1000)，后面至1700mm的包絡(luò)線（WAD1700），兩側(cè)至側(cè)面基準(zhǔn)線。小腿試驗(yàn)區(qū)域用有限元前處理軟件劃分小腿試驗(yàn)區(qū)域在保險(xiǎn)杠試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)。大腿試驗(yàn)區(qū)域用有限元前處理軟件劃分大腿試驗(yàn)區(qū)域在保險(xiǎn)杠試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)。注②：本文6.3.4所涉及包絡(luò)線WAD、側(cè)面基準(zhǔn)線、保險(xiǎn)杠試驗(yàn)區(qū)域分別參考《GB24550汽車對(duì)行人的碰撞保護(hù)》中章節(jié)3.28、章節(jié)3.24、章節(jié)3.10。頭碰和腿碰目標(biāo)點(diǎn)選取頭碰和腿碰目標(biāo)點(diǎn)選取，具體要求如下：頭碰目標(biāo)點(diǎn)選取在頭型試驗(yàn)區(qū)域以內(nèi)82.5mm區(qū)域之內(nèi)，即側(cè)面基準(zhǔn)線以內(nèi)≥82.5mm，從WAD1000或發(fā)動(dòng)機(jī)罩前緣基準(zhǔn)線向后≥82.5mm（取靠后線）開始，直到WAD2100或發(fā)動(dòng)機(jī)罩后面基準(zhǔn)線向前≥82.5mm（取靠前線）為止，圍成的區(qū)域?yàn)槟繕?biāo)點(diǎn)區(qū)域，如圖11所示。將目標(biāo)點(diǎn)區(qū)域前后方向4均等分，左右方向6均等分，共計(jì)35目標(biāo)點(diǎn)。目標(biāo)點(diǎn)區(qū)域和網(wǎng)格點(diǎn)的編號(hào)兒童頭型選取目標(biāo)點(diǎn)區(qū)域的前邊界線，至WAD1700線向前的網(wǎng)格點(diǎn)。成人頭型選取目標(biāo)點(diǎn)區(qū)域以WAD1700線的后向至其后邊界線的網(wǎng)格點(diǎn)。若在頭型碰撞區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)計(jì)算HIC值＞1700，須將此網(wǎng)格點(diǎn)左右間隔50mm取點(diǎn)再次計(jì)算，以確定HIC1700區(qū)域。頭型碰撞區(qū)域網(wǎng)格點(diǎn)編號(hào)兒童頭型碰撞網(wǎng)格點(diǎn)加前綴“C”，成人頭型碰撞網(wǎng)格點(diǎn)加前綴“A”，位于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)罩縱向中心線和目標(biāo)點(diǎn)區(qū)域前邊界線交點(diǎn)處的網(wǎng)格點(diǎn)被標(biāo)記為C0,0。前綴后的第一個(gè)數(shù)字代表行，向后一次遞增，前綴后的第二個(gè)數(shù)字代表列，向發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)罩右側(cè)方向一次遞增，向發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)罩左側(cè)方向一次遞減。例如，兒童頭型碰撞區(qū)域，行1，列-1網(wǎng)格點(diǎn)被標(biāo)記為C1,-1；成人頭型碰撞區(qū)域，行4，列+2網(wǎng)格點(diǎn)被標(biāo)記為A4,+2，如圖11所示。腿碰目標(biāo)點(diǎn)選取在保險(xiǎn)杠上部基準(zhǔn)線上，從車輛縱向中心平面與保險(xiǎn)杠上部基準(zhǔn)線的交點(diǎn)開始，分別向車輛兩側(cè)，每隔100mm進(jìn)行標(biāo)記，此100mm距離應(yīng)在車輛橫向垂直平面內(nèi)，沿水平方向測(cè)量，直到保險(xiǎn)杠試驗(yàn)區(qū)域邊緣停止。腿型試驗(yàn)區(qū)域網(wǎng)格點(diǎn)編號(hào)腿型試驗(yàn)區(qū)域網(wǎng)格點(diǎn)前加前綴“L”或“U”，小腿型用“L”，上腿型用“U”。位于車輛縱向中心平面和保險(xiǎn)杠上部基準(zhǔn)線的交點(diǎn)的網(wǎng)格點(diǎn)被編號(hào)為L0或U0，由車輛方向位于車輛縱向中心平面右側(cè)的點(diǎn)將依次編號(hào)為L+1（U+1），L+2（U+2）等，而左側(cè)的點(diǎn)將依次編號(hào)為L-1（U-1），L-2（U-2）等。沖擊器定位兒童頭型定位兒童頭沖擊器中心線過兒童頭型目標(biāo)點(diǎn)，沖擊方向應(yīng)在車輛縱向垂直平面內(nèi)，相對(duì)于水平面的沖擊角為50°，且相對(duì)于前部結(jié)構(gòu)應(yīng)向下和向后，恰好接觸試驗(yàn)區(qū)域。成人頭型定位成人頭沖擊器中心線過成人頭型目標(biāo)點(diǎn)，沖擊方向應(yīng)在車輛縱向垂直平面內(nèi)，相對(duì)于水平面的沖擊角為65°，且相對(duì)于前部結(jié)構(gòu)應(yīng)向下和向后，恰好接觸試驗(yàn)區(qū)域。小腿定位小腿沖擊器軸線過腿型目標(biāo)點(diǎn)，應(yīng)垂直于水平平面，并平行于車輛縱向垂直平面，其最下端距地面線25mm，恰好接觸試驗(yàn)區(qū)域。大腿定位大腿沖擊器軸線過腿型目標(biāo)點(diǎn)，應(yīng)垂直于水平平面，并平行于車輛縱向垂直平面，其水平中心線應(yīng)位于保險(xiǎn)杠上部基準(zhǔn)線和保險(xiǎn)杠下部基準(zhǔn)線的中線上，恰好接觸試驗(yàn)區(qū)域。載荷條件重力載荷，采用關(guān)鍵字*LOAD_BODY_Z定義，重力加速度為9.81E-3mm/ms2。沖擊器初速度，采用關(guān)鍵字*INITIAL_VELOCITY定義，初速度大小見表1所示。碰撞器的初速度和角度的設(shè)置碰撞器沖擊角度(°)沖擊速度(mm/ms)X向Z向兒童頭型506.249-7.448成人頭型654.109-8.811小腿型011.1110大腿型011.1110接觸車輛與沖擊器的接觸設(shè)置，見表2所示。車輛與地面的接觸設(shè)置，見表2所示。車輛接觸設(shè)置關(guān)鍵字接觸部件摩擦系數(shù)*CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE_ID沖擊器與整車的接觸0.2*RIGIDWALL_PLANAR_ID車輛輪胎與地面的接觸0.3分析數(shù)據(jù)處理及結(jié)果評(píng)價(jià)模型檢查計(jì)算完成后首先對(duì)結(jié)果進(jìn)行檢查，判斷模型是否正確，結(jié)果是否可信。檢查內(nèi)容包括：觀察動(dòng)畫輸出是否正常，是否有零件或總成未連接、焊點(diǎn)遺漏等。觀察系統(tǒng)總能量是否守恒，要求能量曲線光滑無跳變。觀察系統(tǒng)沙漏能是否在正常范圍內(nèi)，要求沙漏能小于總能量的5%。觀察系統(tǒng)質(zhì)量增加是否在正常的范圍內(nèi)，要求增加質(zhì)量小于模型質(zhì)量的2%。數(shù)據(jù)處理頭部碰撞頭部傷害指標(biāo)（HIC），參考《GB24550汽車對(duì)行人的碰撞保護(hù)》第3.18項(xiàng)要求計(jì)算；整體結(jié)構(gòu)變形圖。小腿碰撞小腿加速度，采用SAE