GB 24550行人保护CAE分析规范

GB24550行人保护CAE分析规范目录1范围 12规范性引用文件 13软件设施 14输入条件 14.1整车前部模型 14.2冲击器模型 15输出物 36分析方法 36.1分析流程 36.2分析类型 46.3分析计算模型 57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 108分析报告 10GB24550行人保护CAE分析规范范围本规范规定了乘用车GB24550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GB24550汽车对行人的碰撞保护软件设施乘用车GB24550行人保护CAE分析，软件设施包括以下内容：前处理软件，使用PRIMER14.0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。输入条件整车前部模型乘用车GB24550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；下腿型冲击器（FLEX-PLI，质量13.2kg），如图3所示；上腿型冲击器（质量9.5kg），如图4所示。儿童头型成人头型下腿型上腿型输出物乘用车GB24550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-GB24550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。分析方法分析流程乘用车GB24550行人保护仿真流程，如图5所示。仿真流程图分析类型头部碰撞头部碰撞器以35km/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6所示。头部碰撞腿部碰撞腿部碰撞选型要求：保险杠下部高度①＜425mm的车辆，选择小腿碰撞；保险杠下部高度①≥425mm但＜500mm的车辆，由车厂选择小腿碰撞或大腿碰撞；保险杠下部高度①≥500mm的车辆，选择大腿碰撞；注①：保险杠下部高度定义参考《GB24550汽车对行人的碰撞保护》中章节3.20和3.21，侧视图如图7所示。保险杠下部高度H示意图小腿碰撞器以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8所示。小腿部碰撞大腿碰撞器以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9所示。大腿部碰撞分析计算模型确定腿部冲击类型根据本文6.2.2中第1条要求，测量具体开发车型保险杠下部高度，确定腿部冲击类型，按照本文6.2.2中的第2条或者第3条，进行小腿或大腿冲击分析。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。车体的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10所示。车体约束头碰和腿碰划线区域②成人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，该区域的界限是前面至1700mm的包络线（WAD1700），后面至成人头型的后面基准线（WAD2100），两侧至侧面基准线。儿童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，区域的界限是前面至儿童头型前基准线(WAD1000)，后面至1700mm的包络线（WAD1700），两侧至侧面基准线。小腿试验区域用有限元前处理软件划分小腿试验区域在保险杠试验区域内。大腿试验区域用有限元前处理软件划分大腿试验区域在保险杠试验区域内。注②：本文6.3.4所涉及包络线WAD、侧面基准线、保险杠试验区域分别参考《GB24550汽车对行人的碰撞保护》中章节3.28、章节3.24、章节3.10。头碰和腿碰目标点选取头碰和腿碰目标点选取，具体要求如下：头碰目标点选取在头型试验区域以内82.5mm区域之内，即侧面基准线以内≥82.5mm，从WAD1000或发动机罩前缘基准线向后≥82.5mm（取靠后线）开始，直到WAD2100或发动机罩后面基准线向前≥82.5mm（取靠前线）为止，围成的区域为目标点区域，如图11所示。将目标点区域前后方向4均等分，左右方向6均等分，共计35目标点。目标点区域和网格点的编号儿童头型选取目标点区域的前边界线，至WAD1700线向前的网格点。成人头型选取目标点区域以WAD1700线的后向至其后边界线的网格点。若在头型碰撞区域内出现计算HIC值＞1700，须将此网格点左右间隔50mm取点再次计算，以确定HIC1700区域。头型碰撞区域网格点编号儿童头型碰撞网格点加前缀“C”，成人头型碰撞网格点加前缀“A”，位于发动机机罩纵向中心线和目标点区域前边界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，向发动机机罩右侧方向一次递增，向发动机机罩左侧方向一次递减。例如，儿童头型碰撞区域，行1，列-1网格点被标记为C1,-1；成人头型碰撞区域，行4，列+2网格点被标记为A4,+2，如图11所示。腿碰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，直到保险杠试验区域边缘停止。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”，小腿型用“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，而左侧的点将依次编号为L-1（U-1），L-2（U-2）等。冲击器定位儿童头型定位儿童头冲击器中心线过儿童头型目标点，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°，且相对于前部结构应向下和向后，恰好接触试验区域。成人头型定位成人头冲击器中心线过成人头型目标点，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65°，且相对于前部结构应向下和向后，恰好接触试验区域。小腿定位小腿冲击器轴线过腿型目标点，应垂直于水平平面，并平行于车辆纵向垂直平面，其最下端距地面线25mm，恰好接触试验区域。大腿定位大腿冲击器轴线过腿型目标点，应垂直于水平平面，并平行于车辆纵向垂直平面，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，恰好接触试验区域。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506.249-7.448成人头型654.109-8.811小腿型011.1110大腿型011.1110接触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0.3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（HIC），参考《GB24550汽车对行人的碰撞保护》第3.18项要求计算；整体结构变形图。小腿碰撞小腿加速度，采用SAE