C-NCAP行人保护CAE分析规范

C-NCAP行人保护CAE分析规范目次1范围 12规范性引用文件 13软件设施 14输入条件 14.1整车模型 14.2冲击器模型 15输出物 26分析方法 36.1仿真流程 36.2分析类型 36.3分析计算模型 47分析数据处理及结果评价 97.1模型检查 97.2数据处理 97.3结果评价 98分析报告 10C-NCAP行人保护CAE分析规范范围本规范规定了乘用车C-NCAP行人保护碰撞分析的要求。规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。整车CAE通用建模规范乘用车碰撞安全整车建模规范C-NCAP管理规则EuroNCAP欧洲新车评价规程：行人保护碰撞测试规程C-IASI中国保险汽车安全指数软件设施乘用车C-NCAP行人保护CAE分析，软件设施包括以下内容：前处理软件，使用HYPERMESH14.0及以上版本，PRIMER14.1及以上版本；后处理软件，使用HYPERVIEW14.0及以上版本；求解器软件，使用LS-DYNA971R7.0.0。输入条件整车模型乘用车C-NCAP行人保护分析模型由整车前部模型，包括前保系统、前悬系统、前舱盖及前舱内部所有部件组成，满足《整车CAE通用建模规范》和《乘用车碰撞安全整车建模规范》的具体要求。冲击器模型此分析所涉及到冲击器模型：儿童头型冲击器（直径165mm，质量3.5kg），如图1所示；成人头型冲击器（直径165mm，质量4.5kg），如图2所示；腿型冲击器（aPLI，质量24.7kg），如图3所示；儿童头型成人头型aPLI腿型输出物乘用车C-NCAP行人保护CAE分析，输出物包括以下内容：计算模型及结果文件，文件名称参考《整车CAE通用建模规范》具体要求。分析报告，针对不同的车型统一命名为《XXX-TGX-CNCAP行人保护CAE分析报告》（“XXX”用具体车型代号，“TGX”用阶段号代替），报告内容按第8项规定的内容编制。分析方法仿真流程乘用车C-NCAP行人保护仿真流程，如图4所示。仿真流程图分析类型头部碰撞头部碰撞器以40km/h的初始速度沿着α角度冲击静止状态下的车辆头型试验区域，儿童头碰α为50°，成人头碰α为65°，如图5所示。头部碰撞腿部碰撞aPLI腿碰撞器以40km/h的初始速度沿X轴方向冲击静止状态下的车辆腿型试验区域，如图6所示。腿部碰撞分析计算模型地面线创建地面线引用《整车地面线规范》第3.1条半载状态下地面线的定义。车体约束约束前半段车体（可不含前车门总成）的截面位置处所有节点的6个自由度，如图7所示。车体约束头碰和腿碰试验区域②头型试验区域用有限元前处理软件划分车辆前部结构的外表面区域，头型试验区域为WAD1000、WAD2100和两条发动机罩侧面基准线所围绕的区域。位于WAD1000和WAD1500间且包括两条包络线的区域为儿童头型碰撞区域；位于WAD1700和WAD2100间且包括两条包络线的区域为成人头型碰撞区域。若发动机罩后面基准线位于WAD1500和WAD1700之间，则发动机罩后面基准线前方且包含该基准线的区域为儿童头型试验区域，位于发动机罩后面基准线后方WAD1500和WAD1700之间的区域为成人头型试验区域；若发动机罩后面基准线位于WAD1700后方，则WAD1700前方且包含WAD1700的区域为儿童头型试验区域。腿型试验区域比较保险杠角之间的区域和保险杠横梁或者车辆前纵梁的Y向最外边缘之间的区域，腿型试验区域取两者区域中较大者。注②：本文6.3.4所涉及发动机罩侧面基准线、发动机罩后面基准线、包络线WAD、保险杠角分别参考《C-NCAP管理规则》中行人保护试验方法。头碰和腿碰目标点选取头碰目标点选取在保险杠、发动机罩上部、风挡玻璃和车顶上标记出车辆的纵向中心线。在车辆纵向中心线上，从WAD1000开始，沿车辆前部外轮廓以100mm为间隔进行包络距离标记，知道WAD2100为止。对于车辆前端呈“V”字形的车辆，可能还需要标记出WAD2200、WAD2300等，如图8所示。在纵向中心线上的标记点开始，分别向车辆两侧直到发动机罩侧面基准线，以100mm为间隔进行标记，此100mm应在车辆横向垂直平面内，沿水平方向测量得到。在A柱上，应标注横向垂直平面与侧面基准线的交点。对于A柱，发动机罩侧面基准线与车身包络线水平接触的位置添加额外的碰撞点，在这里发动机罩后面基准线后，均视为A柱。去掉距离侧面基准线小于50mm的点，此距离沿车辆横向（Y方向）测量，但不包括位于A柱侧面基准线上的点，如图8所示。余下的网格点用于评价车辆对行人头部的碰撞保护。在试验中，这些网格点将被作为目标点进行试验。头型试验网格点标记图距离侧面基准线距离小于50mm网格点的去除头型试验区域网格点编号儿童头型试验网格点加前缀“C”，成人头型试验网格点加前缀“A”，位于车辆纵向中心线和WAD1000包络线交点处的网格点被标记为C0,0。前缀后的第一个数字代表行，向后一次递增，前缀后的第二个数字代表列，向车辆右侧方向一次递增，向车辆左侧方向一次递减，如图10所示。头型碰撞区域网格点编号腿型目标点选取在保险杠上部基准线上，从车辆纵向中心平面与保险杠上部基准线的交点开始，分别向车辆两侧，每隔100mm进行标记，此100mm距离应在车辆横向垂直平面内，沿水平方向测量，直到腿型试验区域边缘停止，若标记的最外侧的网格点距离腿型试验区域边缘距离大于50mm时，应在最外侧的网格点的外侧50mm处添加标记一个网格点，此50mm距离应在车辆横向垂直平面内，沿水平方向测量，如图11所示。腿型碰撞区域网格点腿型试验区域网格点编号腿型试验区域网格点前加前缀“L”或“U”，下腿型（FLEX-PLI）用“L”，上腿型用“U”。位于车辆纵向中心平面和保险杠上部基准线的交点的网格点被编号为L0或U0，由车辆方向，位于车辆纵向中心平面右侧的点将依次编号为L+1（U+1），L+2（U+2）等。如图12所示。腿型碰撞网格点编号冲击器定位儿童头型定位儿童头型冲击器中心轴线对准儿童头型试验区域的目标点，冲击方向应在车辆纵向垂直平面内，相对于水平面的冲击角为50°，恰好接触试验区域。成人头型定位成人头型冲击器中心轴线对准成人头型试验区域的碰撞点，冲击方向应在车辆纵向垂直平面内，相对于水平面的冲击角为65°，恰好接触试验区域。小腿定位小腿冲击器轴线应垂直于水平平面，并通过于腿型试验区域目标点的纵向垂直平面，恰好接触试验区域，其最下端距地面线75mm。大腿定位大腿冲击器轴线应垂直于水平平面，并通过于腿型试验区域目标点的纵向垂直平面，恰好接触试验区域，其水平中心线应位于保险杠上部基准线和保险杠下部基准线的中线上。载荷条件重力载荷，采用关键字*LOAD_BODY_Z定义，重力加速度为9.81E-3mm/ms2。冲击器初速度，采用关键字*INITIAL_VELOCITY定义，初速度大小见表1所示。碰撞器的初速度和角度的设置碰撞器冲击角度(°)冲击速度(mm/ms)X向Z向儿童头型507.142-8.512成人头型654.696-10.07aPLI腿型011.1110接触设置车辆与冲击器的接触设置，见表2所示。车辆与地面的接触设置，见表2所示。车辆接触设置关键字接触部件摩擦系数*CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE_ID冲击器与整车的接触0.2*RIGIDWALL_PLANAR_ID车辆轮胎与地面的接触1.0分析数据处理及结果评价模型检查计算完成后首先对结果进行检查，判断模型是否正确，结果是否可信。检查内容包括：观察动画输出是否正常，是否有零件或总成未连接、焊点遗漏等。观察系统总能量是否守恒，要求能量曲线光滑无跳变。观察系统沙漏能是否在正常范围内，要求沙漏能小于总能量的5%。观察系统质量增加是否在正常的范围内，要求增加质量小于模型质量的2%。数据处理头部碰撞头部伤害指标（HIC15），参考《C-NCAP管理规则》要求计算；整体结构变形图。小腿碰撞小腿弯矩