汽车行人保护设计与开发

汽车行人保护设计与开发TheDesignandDevelopmentofPedestrianProtection行人交通安全形势十分严峻6735人2005年全球主要国家和地区的交通死亡人数以及行人死亡比例统计乘用车驾驶员24%乘用车乘员6%卡车司机4%骑车人（自行车/摩托车）47%行人16%其他3%2001-2007年中国汽车保有量和交通事故伤亡人数统计中国作为典型的以混合交通为主的国家，开展行人保护研究刻不容缓！行人交通事故现状行人保护法规和评价指标的比较

行人保护的研究始于20世纪70年代，最初的研究重点主要是事故的原因和行人损伤的机理

1987年，欧盟成员国在EEVC（欧洲试验车辆委员会）设立了WG10的工作组，开展行人保护的肢体模块试验评价方法研究；

1994年EEVCWG10报告指出，以混合站立假人进行的试验结果，其结果差异性过大；提出了行人与汽车前端碰撞伤害的试验评估方法；

1997年EEVC又成立了WG17小组，WG17小组综合考虑了事故统计、生物力学和试验分析领域中的研究成果，于1998年提出了新的行人保护测试方案，也就是目前实行的测试方法；

2003年欧盟正式通过2003/102/EC指令（即第一阶段），决定从2005年10月开始，欧盟内所有新车都要配备行人保护系统；

2005年，欧盟、日本、韩国、澳大利亚等国相继实施行人保护法规；

2007年5月，完成了全球技术法规GTR的讨论和制定；中国行人保护法规的制定也已提上议事日程，有望在2013年正式实施。行人法规的发展进程

由EEVCWG17提出的冲击器冲击试验评价方法是目前较为成熟的试验方法之一，在一定程度上能够反映汽车与行人碰撞的安全性特点，这种方法在国际上被广泛推广和应用。小腿部与车辆保险杠的冲击测试；大腿部与保险杠的冲击测试（选择性测试，适用于SUV等高底盘车辆）；大腿部与车辆发动机罩前端边缘的冲击测试；儿童头部与车辆发动机罩的冲击测试；成人头部与车辆发动机罩和挡风玻璃的冲击测试。行人保护试验的类型欧洲（第1和第2阶段）第1阶段：2005年10月（新认证车）即是ECPhase1第2阶段：2009年"REGULATION（EC）NO.78/2009"取代ECPhase2EuroNCAP最为严格的行人保护评估测试，不断更新对行人保护提出更高要求日本Japan2005年9月用于乘用车新车型和车重小于2.5t的由乘用车改造成的卡车新车型2010年9月用于全部车型全球技术法规（GTR）2007年11月确定最终版本各国的行人保护法规和评价体系现状

只有日本法规未引入小腿试验，这是根据日本的国情及其行人保护发展阶段决定；当前，只有EuroNCAP引入了大腿撞击发动机罩前缘试验，在此项试验上存在的分歧较大。一是人车碰撞姿态复杂，此试验不能再现事故的发生情况，二是有研究表明，即使此项试验结果良好，也不一定能起到对行人较好的保护效果；儿童头型的质量，3.5kg头型考虑了儿童颈部的质量，被认为更能反映现实情况；头型与前端各部分的碰撞角度不同，随着GTR的发展，可能会最终统一；成人头撞击挡风玻璃试验未被广泛采用，挡风玻璃下端是此项试验的技术难点，若想满足法规要求，还需技术上的不断成熟，或可通过采用主动行人保护技术满足法规要求；要求限值不同，Euro-NCAP要求最高。我国的行人保护法规与GTR类似。各国的行人保护法规和评价体系比较行人保护试验和评价方法简述正常行驶状态（NormalRideAttitude）

整备质量，标准胎压，置于水平面上，前后轮处于直线行驶状态；前排驾驶侧与乘员侧座椅各配重75kg，前排座椅位于中间位置；车辆悬架状态处于车辆以40km/h的速度行驶状态；Upperbumperreferenceline行人保护碰撞区域的划分方法Lowerbumperreferenceline行人保护碰撞区域的划分方法BumperCornerBonnetleadingedgereferenceline行人保护碰撞区域的划分方法SidereferencelineBonnettop,WarpAroundDistances行人保护碰撞区域的划分方法BonnetRearReferenceLineBumperlead,BonnetLeadingEdgeHeightAdultHead(Monitoring)WAD:1500-2100orBRRLM=4.8kg,V=40km/h,a=65°HIC<1000ChildHeadWAD:1000-1500M=2.5kg,V=40km/h,a=50°HIC<1000UpperLegBonnetLeadingV=20~40km/ha=10°~47°F<5kNM<300NmLowerLegV=40km/hAcc<150g;Bending<15°;Dis.<6mmUpperLeg(LBRL>500mm)BumperHeightV=20~40km/ha=10°~47°F<5kNM<300NmEEVCWG1725mmAdultHead(Monitoring)WAD:1700-2100orBRRLM=4.5kg,V=40km/h,a=65°25mmChildHeadWAD:1000-BRRLM=3.5kg,V=40km/h,a=50°UpperLeg(Monitoring)BonnetLeadingV=20~40km/ha=10°~47°F<5kNM<300NmLowerLegV=40km/hAcc<200g;Bending<21°;Dis.<6mmUpperLeg(LBRL>500mm)BumperHeightV=20~40km/ha=10°~47°F<7.5kNM<510NmHIC≤10002/3EntireHeadformAreaHIC≤20001/3EntireHeadformAreaEuropeDirectives78/2009and631/2009Phase1AdultHeadWAD:1700-2100orBRRLM=4.5kg,V=40km/h,a=65°25mmChildHeadWAD:1000-1700M=3.5kg,V=40km/h,a=50°UpperLeg(Monitoring)BonnetLeadingV=20~40km/ha=10°~47°F<5kNM<300NmLowerLegV=40km/hAcc<170g;Bending<19°;Dis.<6mmUpperLeg(LBRL>500mm)BumperHeightV=20~40km/ha=10°~47°F<7.5kNM<510NmHIC≤10001/2ChildHeadformArea

&2/3EntireHeadformAreaHIC≤1700theotherAreaEuropeDirectives78/2009and631/2009Phase2AdultHeadWAD:1700-2100orBRRLM=4.5kg,V=32km/h,a=65°/90°/50°ChildHeadWAD:1000-1700M=3.5kg,V=32km/h,a=65°/60°/25°HIC≤10002/3EntireHeadformAreaHIC≤20001/3EntireHeadformAreaJ-MLITTRIAS63VehicletypeDefinitionChildHeadformAdultHeadformType1bonnetleadingedgeheightlessthan835mm65°65°Type2bonnetleadingedgeheightmorethan835mm60°90°Type3bonnetanglemorethan30º25°50°AdultHeadWAD:1700-2100orBRRLM=4.5kg,V=40km/h,a=65°25mmChildHeadWAD:1000-1700M=3.5kg,V=40km/h,a=50°LowerLegV=40km/hAcc<170g;Bending<19°;Dis.<6mmUpperLeg(LBRL>500mm)BumperHeightV=20~40km/ha=10°~47°F<7.5kNM<510NmHIC≤10001/2ChildHeadformArea

&2/3EntireHeadformAreaHIC≤1700theotherAreaGTRDividingtheheadimpactzonesEuroNCAP行人保护碰撞区域的划分方法DividingthebonnetleadingedgeDividingthebumperreferencelineEuroNCAP行人保护碰撞区域的划分方法AdultHeadformChildHeadformUpperlegformLegform6个成人头部试验6个儿童头部试验每个头部碰撞区域，OME可以选作1个试验+1000HIC15WAD1500-1700在罩盖上时，采用儿童头部，但是分数算入成人头部1000~135013503个大腿试验300300~38038055~66Bendingmoment[Nm]Sumofforces[kN]3个小腿试验10001000~13501350ACC[g]10001000~1350135010001000~13501350Displacement[mm]Bendingangle[°]EuroNCAP行人保护碰撞试验评价方法J-NCAP行人保护碰撞试验评价方法J-NCAP行人保护碰撞试验评价方法J-NCAP评价方法行人保护开发流程及各个阶段的设计要点Adv.Work前期工程ConceptDevelopment概念设计ProductDevelopment产品开发ProductValidation产品认证ForProduct批量生产FeasibilityStudyConceptDesignPedestrianPerformanceAccessment&Development竞争车研究概念设计造型评估关键部件设计概念验证FE优化试验验证优化Adv.Work前期工程ConceptDevelopment概念设计ProductDevelopment产品开发ProductValidation产品认证ForProduct批量生产前期概念阶段开展的工作HIC值理论分析最优波形的选择以及头部保护的空间要求

行人小腿部概念模型的建立影响行人小腿部保护的参数以及小腿部保护空间要求分析

行人大腿部概念模型的建立大腿部保护空间要求分析

行人头部的评价指标为HIC（HeadInjuryCriterion）值，先对HIC进行理论分析，HIC的计算公式如下所示，可知HIC不仅与加速度值有关，而且与积分时间相关。简化其中A=t2-t1代表积分时间，

可以认为是平均加速度通过改变A或者B来改变HIC1）通过使用较软的材料和结构较少接触刚度，可以减小加速度峰值，从而减少平均加速度”B”2）适当增大某个峰值，而减小另一个峰值，从而缩短积分时间“A”行人头部碰撞HIC值理论分析

1）通过使用较软的材料和结构较少接触刚度，可以减小加速度峰值，从而减少平均加速度”B”2）适当增大某个峰值，而减小另一个峰值，从而缩短积分时间“A”积分时间

(a)加速度-时间历程曲线(b)加速度-位移曲线行人头部碰撞HIC值分析

为了满足一定的HIC值要求，在头部碰撞区域必须有足够的吸能空间。在不同的碰撞位置，头部的加速度波形各不相同，对吸能空间大小的要求也随之变化，故研究不同波形对吸能空间的影响，有利于指导汽车前期造型规划和后期的结构改进。

波形分布基本维持在一定的减速度均值附近，可将其简化成方波（Square）

波形前部分减速度较高，后部分较低，可将其简化成前高后低的矩形波（Up-Down）

波形前部分减速度较低，后部分较高，可将其简化成前低后高的矩形波（Down-Up）SquareUp-DownDown-Up行人头部碰撞碰撞波形分析InitialpeakdefinedbyInitialactivemass：MaterialGagesAmountofContactedComponentsSecondaccelerationdefinedbystiffness:ComponentsizesComponentdesignComponentmountingsAdditionallycontactedcomponents加速度波形的影响因素分析加速度波形的影响因素分析

当减速度波形为方波时，假设HIC=1000，方波减速度为A，持续时间为t,头部碰撞速度V0=11.1m/s，由HIC计算公式可得：方波持续时间总位移。行人头部碰撞碰撞波形分析

为了比较三种典型简化矩形波对吸能空间的影响，将行人头部碰撞简化成头部冲击器以初速度40kph垂直撞击罩盖，并且选取三种典型矩形波，满足HIC=1000。行人头部碰撞碰撞波形分析波形前高后低方波前低后高HIC值100010001000吸能空间58mm68mm79mm三种波形的位移时间曲线、能量位移曲线如下图所示。通过比较，可以发现三种波形中前高后低的波形所需吸能空间最小，其能量吸收效率最高；而前低后高波形的所需吸能空间最大，其能量吸收效率是最低的。可见前高后低波形在满足相同HIC值要求下，所需吸能空间最小，是有利于行人头部保护的理想波形。行人头部碰撞碰撞波形分析

为了得到最优的前高后低波形，即满足头部伤害HIC=1000且所需吸能空间最小，假设0~t1时间段内满足减速度a1>a，在t1~t1+t2时间段内满足a2<a，整个时间段内满足a1t1+a2t2=11.1m/s2；设T=t1+t2可得T=12.3ms，设D为吸能空间，初始速度V0=40m/s

优化目标：Min（D）约束条件：第一峰值不能过大，防止HIC>1000行人头部碰撞碰撞波形分析

考虑成人和儿童头部保护（满足HIC<1000），罩盖下方应该至少预留的空间为

在实际的EuroNCAP头部碰撞试验中，头部冲击器并不是与汽车罩盖垂直相撞的，通常是成一定的角度，对于儿童a=50°，对于成人a=65°，故上述计算得到的吸能空间在应用时还需乘上因子Sin(a)。通过上述的研究可得到以下结论：

提高头部碰撞波形的初始峰值有利于降低HIC值以及所需的吸能空间。

头部加速度曲线的第二峰值过高，会增加HIC值以及所需的吸能空间。行人头部碰撞所需空间的分析行人腿部保护设计要点车身前端造型设计：设计有利于行人保护的车身结构，并通过造型来减小测试区域，硬质零件、特征(如车灯、分缝线)等危险点尽可能布置在测试区之外。汽车前端构件设计与布置：汽车前端构件布置要合理，发动机罩盖、保险杠和副保险杠的位置都要进行概念设计，以保证达到理想的小腿保护性能。行人保护关键部件保险杠的设计：在行人腿部保护中保险杠区域是主要吸能区域，保险杠必须有足够的变形空间使腿部撞击器减速，同时还必须能吸收足够多的碰撞能量。

行人腿部碰撞保护设计要点汽车前端影响因素的灵敏度分析小腿碰撞多体模型的建立及参数灵敏度分析由上述分析可知，车身前端的造型和接触刚度分别对于行人腿部保护有重要影响，为了详细了解这些因素是如何影响腿部伤害程度的，进行了汽车前端参数的灵敏度分析。发动机罩盖前沿区域（Bonnet）保险杠区域（Bumper）副保险杠区域（Spoiler）汽车前端与行人腿部碰撞时，主要的碰撞区域影响参数缩写下限上限发动机罩盖屈服力(N)BLF10009000发动机罩盖最大变形量(m)BLS0.020.035保险杠屈服力(m)BUF10009000保险杠最大变形量(m)BUS0.020.16副保险杠屈服力(N）SPF10009000副保险杠最大变形量(m)SPS0.020.16保险杠高度(m）BUH0.40.5副保险杠偏移量(m)SPX00.05副保险杠与保险杠相对高度(m）BUH_SPH0.150.3最大变形量屈服力F变形量（m）参数取值范围的选取副保险杠的偏移量保险杠高度副保险杠与保险杠相对高度发动机前沿区域接触刚度保险杠区域接触刚度副保险杠区域接触刚度参数灵敏度分析结果评价指标主要影响因素胫骨加速度保险杠最大变形量、保险杠高度、小腿支撑偏移量膝部弯曲角保险杠最大变形量、保险杠高度、小腿支撑偏移量、保险杠屈服力、小腿支撑屈服力膝部剪切位移保险杠高度、保险杠最大屈服力，小腿支撑和保险杠相对高度副保险杠位置向后移动时，胫骨加速度将增大；增加保险杠最大变形量，胫骨加速度将减小；保险杠高度越高，胫骨加速度越大；发动机罩盖最大变形量与加速度成负相关，罩盖的最大屈服力、副保险杠水平位置以及副保险杠最大屈服力都与加速度成正相关，其它参数对其影响较小；从该图中也可以看出影响胫骨加速度的主要因素是副保险杠的偏移量，保险杠区域的最大变形量和保险杠高度。参数灵敏度分析结果副保险杠和保险杠相对高度以及保险杠高度的增大，都可以导致膝部剪切位移增大；增大保险杠最大屈服力或者发动机罩盖的最大屈服力，可以使膝部剪切位移减小；副保险杠的最大屈服力、副保险杠与保险杠的相对高度与膝部剪切位移成负相关，其它参数对剪切位移影响较小；从该图中也可以看出影响膝部弯角的主要参数是副保险杠和保险杠的相对高度，保险杠的高度，保险杠的最大屈服力。参数灵敏度分析结果副保险杠位置靠后、保险杠高度增大或者保险杠最大屈服力的增大，都可能导致膝部弯角的增大；而增大保险杠区域的最大变形量或者提高副保险杠的最大屈服力，可以较少膝部弯角；副保险杠和保险杠的相对高度与膝部弯角成负相关，其他参数对其影响很小；同样从该图中也可以看出影响膝部弯角的主要参数是副保险杠的偏移量、保险杠最大屈服力、保险杠高度以及保险杠区域的最大变形量。参数灵敏度分析结果小腿碰撞多体模型的建立及参数灵敏度分析同时影响腿部胫骨加速度和膝部弯角的因素是保险杠最大变形量，保险杠的高度和副保险杠偏移量；保险杠的高度是同时影响胫骨加速度、膝部弯角和剪切位移的影响因素。可见保险杠和副保险杠是腿部保护的关键因素。保险杠是小腿保护的主要吸能部件，其最大变形量主要由变形空间和保险杠吸能块刚度决定，从参数灵敏度分析结果可以看出保险杠变形量对胫骨加速度和膝部弯角影响很大；参数灵敏度分析的结果可以看出，保险杠高度和腿部伤害的三个指标成正相关，即适当降低保险杠的离地高度，腿部的三个伤害指标都有所降低，可见保险杠高度的降低对行人腿部有较好的保护效果。从参数灵敏度分析结果可以得出副保险杠水平位置与胫骨加速度、膝部弯角、膝部剪切位移都成正相关，即副保险杠要尽可能靠前，可以更好的起到支撑作用以减少腿部伤害；参数灵敏度分析的结果又表明，副保险杠的最大屈服力和胫骨加速度、膝部剪切位移成正相关，而与膝部弯角成负相关副保险杠的刚度设计存在一对矛盾：一方面要求副保险杠有足够的刚度支撑胫骨，使得弯曲角度小于15

；另一方面如采用刚度较大的金属材料，过度的硬化可能会使胫骨加速度和剪切位移变大。一方面在汽车前端变形空间足够的情况下，要尽量提高腿部保护性能；另一方面为了满足一定的行人腿部保护性能，汽车前端必须预留相应的最小变形空间。小腿伤害指标变形空间基于腿部保护的汽车前端结构优化设计基于腿部保护的汽车前端结构优化设计汽车前端优化方案的确定

以变形空间为约束条件，腿部伤害指标最小化为优化目标。为了综合考虑3个腿部伤害指标，以2003/102/EC第一阶段法规伤害值极限的80%为基数，将三个伤害值通过加权求和的方法得到一个新的综合指标，其表达式如下：

腿部伤害指标为约束条件，以变形空间最小为优化目标。同样为了综合考虑发动机罩盖区域、保险杠区域和副保险杠区域的变形空间，将三个变形区域加权求和得到变形空间的综合指标，考虑到保险杠区域变形量对伤害指标影响较大，赋予其较大权重，其表达式如下：

Opti1

:控制保险杠区域最大变形量为50mm，使得3个评价指标加权和最小（考虑到加速度和弯角比较难达到法规要求，故其给的权重较大为0.45）：Opti1位置参数优化结果保险杠高度小腿支撑高度小腿支撑偏移量0.45m0.22m0m优化结果Acc.Ang.Disp.110g3°2.8mm优化方案及优化结果Opti2

:3个评价指标满足EC第1阶段法规的90%，即胫骨加速度小于180g、弯角小于18.9°、剪切位移小于5.4mm的情况下，优化得到汽车前端的最小变形量（考虑到保险杠区域变形空间对评价指标影响较大，故给其的权重也较大为0.7）Opti2位置参数优化结果保险杠高度小腿支撑高度小腿支撑偏移量0.42m0.24m0m发动机罩盖前沿变形量0.023m保险杠区域变形量0.038m小腿支撑区域变形量0.038m优化方案及优化结果Opti3

:三个评价指标满足EuroNUCP，即胫骨加速度小于150g、弯角小于15°、剪切位移小于6mm的情况下，优化得到汽车前端的最小变形量（考虑到保险杠区域变形空间对评价指标影响较大，故给其的权重也较大为0.7）。Opti3位置参数优化结果保险杠高度小腿支撑高度小腿支撑偏移量0.42m0.24m0m发动机罩盖前沿变形量0.02m保险杠区域变形量0.044m小腿支撑区域变形量0.02m优化方案及优化结果1.在车身前端设计时应尽量保证保险杠吸能块能覆盖膝关节，保险杠区域高度在膝关节靠下的位置比较合适。2.尽量减小小腿支撑处的偏移量，适当提高小腿支撑的接触刚度对腿部保护有利；3.对于保险杠区域的接触刚度要适合，如其刚度太小则所需的变形量太大，反之对腿部保护不利。4.车身前端设计和改进时在变形量空间足够的情况下可参照Opti1的优化结果设置；在变形空间较小的情况下，根据车型不同的优化设计目标分别参照Opti2和Opti3的优化结果设置。地面参考线保险杠吸能块（泡沫）防撞横梁Spx小腿支撑K优化结论

EuroNCAP中对于大腿模块碰撞测试的要求，主要伤害是通过两部分计算得到：大腿模块所承受的碰撞合力与最大弯曲力矩。大腿模块碰撞区域具体包括发动机罩盖前缘，前大灯组件，发动机进气格栅组件及其相关的附属机构等。造型设计对大腿模块碰撞损伤参数的影响可分为两方面：

试验使用的大腿模块初始动能、碰撞速度、碰撞角度由车辆前端造型的几何参数发动机罩盖前缘（BonnetLeadingEdge,BLE）和保险杠前缘（BumperLead，BL）长度决定，通过造型设计可以有效降低碰撞输入能量。

撞击接触面积，覆盖件硬度，区域内结构件（如上横梁，发动机罩盖锁具，大灯，格栅与冷却系统）的布置决定了大腿模块受到的冲击力和弯曲矩的大小行人大腿部碰撞保护设计要点

在结构刚度较为理想的情况下，大腿模块碰撞只需要利用较少的吸能空间，就能满足一定的EuroNCAP得分条件。为此建立一个简化模型，可以较方便地实现理想化的等效结构刚度，并利用此模型来估计吸能空间的最小需求。该结构由梁单元（BeamElement）和可变形外罩板组成。梁单元数目：3731直径D：0.10mm弹性模量E0：40.95GPa泊松比μ：0.29屈服应力σy：1.024GPa切线模量ETAN：0.00手工优化梁单元材料属性，以实现理想化的准方波碰撞波形行人大腿部碰撞保护设计要点(a)大腿模块速度/加速度/位移曲线及罩盖前缘位移曲线(b)大腿模块受力-大腿模块位移及-罩盖前缘位移曲线

梁单元组可以近似实现理想化的准方波碰撞波。碰撞结果表明，可变形板中心点的最大位移量约为86mm行人大腿部碰撞保护设计要点Adv.Work前期工程ConceptDevelopment概念设计ProductDevelopment产品开发ProductValidation产品认证ForProduct批量生产造型阶段开展的工作

汽车造型设计应该尽量避开危险点预留必要的变形空间满足HIC值要求

尽量缩小前端碰撞区域，避开危险点预留必要的变形空间以满足伤害值要求

有利于大腿部保护的造型设计

通过造型设计来避免硬点在碰撞区域行人头部保护造型设计

前参考线，需要避开头灯，发动机罩盖锁住与车灯支架横梁在WAD1000线前后参考线，需要避开发动机罩盖铰链，雨刮器转动轴侧参考线，位于发动机罩盖翼子板分割线外侧碰撞区域内造型线尽量避免出现较大台阶

发动机罩棱线与折面设计

发动机罩盖上的设计棱线从A柱延伸到发动机罩盖前缘，棱线至发动机罩侧面边界线之间形成了斜面（记作”折面“）。这样设计有利与行人头部保护：在试验中，当头模块撞击到折面区域时，很容易向侧面滚动，碰撞深度较浅。从能量角度分析，碰撞过程中，头模块的平动冲击动能更多地转化为侧面滚动的动能，而发动机罩吸收的能量较少，形位位移减少。将折面布置在发动机罩盖侧缘区域，可以很好的避开头模块撞击发动机罩下悬架固定点等硬点，降低区域HIC值。行人头部保护造型设计

在造型设计初期，要考虑将发动机罩盖边缘规避到头部碰撞区之外，也可以通过改变发动机罩盖边缘区域造型特征来降低HIC值。这些设计将大大降低发动机罩盖工程开发难度。

发动机罩侧边缘开口线布置传统车辆采用的嵌入式的发动机罩边缘开口布置卷边结构在碰撞区域内，该结构大大增加局部刚度蚌壳式发动机罩设计卷边结构在碰撞区域外，有利于减少局部刚度行人头部保护造型设计通过造型来减小小腿区域的碰撞区域造型可以将碰撞区域变得尽可能的小整个汽车前端造型要能够对小腿有支撑作用行人小腿部保护造型设计

大腿模块试验中碰撞输入能量是由车辆前端的几何参数决定的。因此，如果能在车型设计早期以降低碰撞能量输入为目标对车型外轮廓设计，将会有效提高其大腿碰撞保护性能。假设车型设计以碰撞输入能量（E）低于500J为目标，车型的外轮廓线的约束条件设计步骤说明如下。1.按照法规标定利用20°平面确定保险杠上参考点；

2.利用BLE高度和BL长度确定对应500J碰撞输入能量的约束面A（如图中绿色粗线条）；

3.在面A下方确定车型的BLE高度；从BLE处画40°切平面B；

4.在切平面B下方完成车辆前端造型设计。行人大腿部造型设计

进气格栅是整车前部区域造型设计的重点，其顶缘高度往往是整车全部侧面轮廓的转折点，也决定了发动机罩前缘参考线（BLE）的位置；同时，进气格栅的位置也绝了相关连接结构件，以及发动机舱内部冷却系统的布置。

降低进气格栅高度，可以相应降低发动机前缘高度（BLH），增大大腿模块碰撞角并减少碰撞能量。同时也可以使得车辆前端造型更加扁平，碰撞接触面积增大，降低大腿模块承受的弯曲力矩。行人大腿部造型设计行人大腿部造型设计

汽车前大灯的透明覆盖件与内部的灯泡以附件结构复杂，局部刚度大，碰撞时变形较小，会产生较大的冲击力，易对行人造车伤害。在造型设计时，应避开发动机前缘参考线。行人大腿部造型设计Adv.Work前期工程ConceptDevelopment概念设计ProductDevelopment产品开发ProductValidation产品认证ForProduct批量生产

产品开发和认证阶段的工作

对影响头部保护性能的部件进行优化利用概念阶段的理论分析等结论指导开发和优化工作

对影响行人小腿部性能的关键部件进行优化设计利用概念阶段的理论分析等结论指导开发和优化工作

对影响行人大腿部性能的关键部件进行优化设计利用概念阶段的结论指导开发和优化工作行人头部关键部件设计

发动机罩盖内板设计行人头部关键部件设计

用折弯、开孔等诱导变形结构，增强变形吸能能力，强度通过壁厚来保证加长铰链臂，使铰点避开头部测试区域行人头部关键部件设计

如果铰链位于头碰试验区内，则铰链的设计与安装应保证足够的变形空间在铰链上加安全销，当碰撞力达到一定值时，销被剪断，这样铰链可以绕另一安装轴转动，从而提供一部分空间。行人头部关键部件设计行人头部关键部件设计行人头部关键部件设计

保险杠和副保险杠区域设计

保险杠应该覆盖整个测试区域，吸能块要有足够的厚度以达到最佳的吸能效果；副保险杠区域要设计相应的小腿支撑杆结构，刚度要合理，位置尽量靠前。行人小腿部关键部件设计水箱位置靠后有足够的变形空间弱化水箱横梁区域刚度采用塑料的水箱横梁行人大腿部关键部件设计弱化水箱横梁区域刚度采用塑料的水箱横梁无大灯安装支架，简易的搭扣安装有利于在碰撞中灯体的变形行人大腿部关键部件设计行人保护性能改进实例

在罩盖中间位置，内板和发动机罩硬点的距离为52.5mm，仿真得到的头部加速度曲线如下，可以看出内板与发动机罩硬点相撞击，导致了过高的第二峰值。52.5mm原内罩板的起筋较少，且镂空孔较大，使得在头部碰撞中整个内板的惯性质量降低。对该车的内板进行优化，增加起筋数，尽量减少较大的镂空，以增加惯性质量，提高减速度波形第一峰峰值。HIC=1100HIC=880行人头部碰撞性能改进方法

在罩盖边界处头部加速度曲线如图所示，内板与水箱横梁相撞击，导致了过高的第二峰值，HIC=1200。影响罩盖边界处头部加速度波形初始峰值的主要影响因素是罩盖本身抵抗变形的刚度，故在该位置进行局部抬升内板，增加支撑件，以提高罩盖的局部刚度。抬升内板增加支撑件优化前：HIC=1200优化后：