Достижения в области автомобилестроения
Открытый доступ

Абстрактный

МЕТОД КЛАССИФИКАЦИИ СОБЫТИЙ ЛОБОВОГО СТОЛКНОВЕНИЯ ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ НА ОСНОВЕ ИЗМЕРЕНИЯ ЛОКАЛЬНЫХ КОМПОНЕНТНЫХ ЗАМЕДЛЕНИЙ

Андре Лешке1, Флориан Вайнерт, Максимилиан Обермайер, Стефан Кубица и Винченцо Бонайут

Обнаружение сценариев аварий имеет важное значение для своевременного развертывания удерживающих устройств и, следовательно, для оптимальной защиты пассажиров транспортного средства. На основе инновационной концепции обнаружения столкновений, которая включает измерение локальных замедлений, связанных с компонентами, в этой статье представлен совершенно новый метод моделирования и оценки, а также оценка его с помощью всеобъемлющего набора случаев нагрузки при столкновении. При таком подходе замедления обнаруживаются непосредственно на многочисленных отдельных компонентах в передней части транспортного средства и интегрируются в снижение скорости с использованием небольших временных интервалов. Оценка, основанная на многомерных статистических методах, показывает, что информационное содержание, которое возникает в результате превышения одного определенного порога снижения скорости на точку измерения, достаточно для безопасного различения и классификации всех соответствующих случаев нагрузки с высоким уровнем независимости. Таким образом, концепция доказала свою работоспособность и будет перенесена в начальную серию испытаний. Во время аварии основной задачей алгоритмов подушек безопасности является обеспечение своевременного развертывания удерживающих устройств. На основе этих требований сначала разрабатывается алгоритм, который затем адаптируется к конкретному транспортному средству. Затем его производительность проверяется краш-тестами конкретных случаев нагрузки, предусмотренных законом и организациями потребительских испытаний в воспроизводимых условиях. Таблица 1 иллюстрирует такой типичный набор тестов. Все эти случаи нагрузки Fire необходимо различать, и необходимо обеспечить своевременное развертывание необходимых удерживающих устройств. Обычные алгоритмы лобового столкновения, которые являются современными на сегодняшний день, используют измерение общего замедления транспортного средства во время столкновения для различения. Напротив, существуют случаи нагрузки NoFire, описанные в Таблице 1, которые также приводят к значительной кратковременной нагрузке или замедлению транспортного средства, но которые не представляют никакой опасности для пассажиров транспортного средства. В этих случаях крайне важно избегать ненужного развертывания удерживающих устройств.
Подход, описанный в этой статье, использует совершенно другой метод измерения. В дополнение к замедлению транспортного средства, временная последовательность аварии и последующее разрушение транспортного средства в пространстве и времени являются однозначными показателями серьезности аварии. Рисунок 1 иллюстрирует разрушение передней части транспортного средства для одного типа аварии при возрастающих скоростях столкновения. Условия нагрузки моделируются с помощью PAM-Crash, современного инструмента для моделирования столкновений на основе реальных моделей FEM автомобиля. Разрушение передней части транспортного средства увеличивается с данными о передней части столкновения, транспортное средство подразделяется на геометрические зоны с использованием осей x, y и z системы координат транспортного средства. Конструкция передней части легковых автомобилей среднего класса приводит к разделению на 11 плоскостей по оси x, 13 плоскостей по оси y и 3 плоскости по оси z. Количество плоскостей для каждой оси определяется размерами передней части автомобиля, поскольку каждые 100 мм должно быть положение датчика. Использование более узкой сети не обеспечивает более качественной информации, поскольку размер компонентов и геометрические ограничения поведения движения не позволяют и требуют дальнейшего разрешения сигналов ускорения. В реальной модели датчики должны быть размещены на детали рядом с их запланированным положением. Однако, как показано на рисунке 2, в целом можно оставаться в пределах непрерывной, практически симметричной сетки. Интегрированные сигналы замедления используются для оценки поведения нагрузки. Затем для каждого интервала интегрирования (t = 0,5 мс) доступно значение снижения скорости. Начиная с точки удара противника при столкновении, измеренные замедления распространяются по транспортному средству и создают локальный рисунок снижения скорости (при интегрировании), который является характерным для столкновения, так называемую тепловую карту. Используя цветовую шкалу от зеленого до красного, точки измерения указывают, где были превышены заданные пороги снижения скорости (VRT).