杜北華婁磊王明星

（1.長春富維安道拓汽車飾件系統(tǒng)有限公司，長春 130033;2.中國汽車技術(shù)研究中心，天津 300300）

兒童Q、P假人在C-NCAP-CRS碰撞試驗(yàn)中各評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)比分析

杜北華1婁磊2王明星1

（1.長春富維安道拓汽車飾件系統(tǒng)有限公司，長春 130033;2.中國汽車技術(shù)研究中心，天津 300300）

兒童假人是兒童約束系統(tǒng)(CRS)測(cè)試中非常重要的試驗(yàn)設(shè)備，最新開發(fā)的Q系列兒童假人具有更好的重復(fù)性、穩(wěn)定性和生物逼真度，損傷評(píng)估能力高且能夠分別進(jìn)行正碰、后碰和側(cè)碰試驗(yàn)，是目前最先進(jìn)的兒童假人。現(xiàn)行的中國標(biāo)準(zhǔn)GB27887—2011與C-NCAP均采用P假人進(jìn)行碰撞試驗(yàn)，為實(shí)現(xiàn)Q假人完全替代P假人，針對(duì)兒童Q、P假人在C-NCAPCRS碰撞試驗(yàn)中各評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了對(duì)比分析，得到了各評(píng)價(jià)指標(biāo)Q/P換算關(guān)系，為Q假人替代P假人提供了理論基礎(chǔ)。

1 前言

目前，全球共有4種“兒童假人家族”用于整車及兒童座椅的開發(fā)，即P系列假人、Q系列假人、CRABI假人和HIII假人。美國法規(guī)要求采用CRABI假人和HIII假人；歐洲標(biāo)準(zhǔn)ECE R44《關(guān)于批準(zhǔn)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車輛上兒童乘客座椅約束裝置的統(tǒng)一規(guī)定》要求采用P系列假人[1]；歐洲標(biāo)準(zhǔn)ECE R129《增強(qiáng)的兒童約束系統(tǒng)》要求采用Q系列假人[2]。各系列兒童假人之間有著較大的差異，比較而言，最新開發(fā)的Q系列兒童假人具有更好的重復(fù)性、穩(wěn)定性和生物逼真度，損傷評(píng)估能力強(qiáng)，是目前最先進(jìn)的兒童假人。

歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)要求從2013年6月起使用ECE R129逐步替代ECE R44,即在歐洲使用Q假人逐步替代P假人[3]，此外EuroNCAP（歐盟新車認(rèn)證程序/中心）也于2016年開始全面使用Q假人進(jìn)行整車動(dòng)態(tài)試驗(yàn)[4]?，F(xiàn)行的中國標(biāo)準(zhǔn)GB27887—2011《機(jī)動(dòng)車兒童乘員用約束系統(tǒng)》完全采用ECE R44（修訂本2）的內(nèi)容，其與C-NCAP《兒童約束系統(tǒng)（CRS）產(chǎn)品評(píng)價(jià)規(guī)則》（2014年版）同樣采用P假人做碰撞試驗(yàn)。為實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)GB27887及C-NCAP使用Q假人替代P假人，本文通過試驗(yàn)對(duì)比分析了在C-NCAP相同碰撞工況條件下Q假人與P假人的各評(píng)價(jià)指標(biāo)（傷害值），得到了兩種假人各評(píng)價(jià)指標(biāo)的換算關(guān)系，為Q假人替代P假人提供了理論基礎(chǔ)。

2 P假人與Q假人的區(qū)別

第1個(gè)P3假人產(chǎn)生于1974年，它的本質(zhì)是一個(gè)承載裝置，只擁有正確的人體尺寸和人體重量，并不能滿足于目前對(duì)生物仿真度的要求，僅能用于正面碰撞和后面碰撞試驗(yàn)，如圖1所示。隨著科技的發(fā)展，人們獲得了更多的生物仿真數(shù)據(jù)，基于這些數(shù)據(jù)，1997年開發(fā)出了第1個(gè)Q3假人。與P假人相比，Q假人采用了最新的人體測(cè)量學(xué)數(shù)據(jù)庫（CANDAT）中的數(shù)據(jù)，因此Q假人的分段重量和主要尺寸與P假人的有所不同，最重要的是Q假人采用了最新的生物仿真學(xué)數(shù)據(jù)，不僅可用于正面碰撞和后面碰撞試驗(yàn)，還可用于側(cè)面碰撞試驗(yàn)[5]，如圖2所示。

圖1 P假人家族（P10、P0、P3、P3/4）示意

圖2 Q假人家族（Q1.5、Q3、Q0、Q6、Q1）示意

3 嬰兒用兒童座椅裝載P、Q假人在正面和后面碰撞試驗(yàn)中各評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)據(jù)對(duì)比

將8種不同型號(hào)的嬰兒用兒童座椅分別裝載P1.5（1.5歲）假人和Q1.5假人，按照C-NCAP中規(guī)定的試驗(yàn)方法，在相同工況條件下分別進(jìn)行16次正面碰撞試驗(yàn)和16次后面碰撞試驗(yàn)。

3.1 正面碰撞試驗(yàn)中假人頭部移動(dòng)量數(shù)據(jù)對(duì)比

在相同正面碰撞工況下，分別測(cè)得同一型號(hào)兒童座椅中裝載的Q1.5假人和P1.5假人的頭部移動(dòng)量，然后根據(jù)頭部位移量在建立的直角坐標(biāo)系中找對(duì)應(yīng)點(diǎn)，以此類推，在直角坐標(biāo)系中可標(biāo)出其它所有型號(hào)兒童座椅裝載Q1.5假人和P1.5假人時(shí)頭部移動(dòng)量的對(duì)應(yīng)點(diǎn)。將標(biāo)出的所有對(duì)應(yīng)點(diǎn)按照EEVC推薦的線性回歸（Logistic Regression）計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算[6]，就可得到回歸曲線LR（以下均采用與此相同的試驗(yàn)方法和計(jì)算方法）。圖3為6種型號(hào)座椅裝載假人時(shí)頭部移動(dòng)量的對(duì)應(yīng)點(diǎn)。該曲線的斜率K=1.304 5,按統(tǒng)計(jì)的方法宏觀分析表明，相同工況下Q1.5假人的頭部移動(dòng)量是P1.5假人的1.304 5倍。該斜率主要是由P、Q假人的結(jié)構(gòu)差異造成的，因P假人整體更加柔性，在嬰兒座椅后向安裝正面碰撞過程中，腿部和手臂擺動(dòng)更明顯，分散了一部分動(dòng)量，導(dǎo)致軀干和頭部移動(dòng)量偏低，相應(yīng)地Q假人則整體性較強(qiáng)，導(dǎo)致軀干頭部移動(dòng)量較大。

圖3 嬰兒組正面碰撞試驗(yàn)中假人頭部移動(dòng)量RL曲線

3.2 正面碰撞試驗(yàn)中假人頭部3 ms加速度數(shù)據(jù)對(duì)比

通過對(duì)正面碰撞試驗(yàn)后假人頭部3 ms加速度數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得到如圖4所示的回歸曲線，該曲線的斜率K=1.002 2,表明相同工況下Q1.5假人的頭部3 ms加速度是P1.5假人的1.002 2倍，基本保持相等。

圖4 嬰兒組正面碰撞試驗(yàn)中假人頭部3 ms加速度RL曲線

3.3 正面碰撞試驗(yàn)中假人頸部Z向張力數(shù)據(jù)對(duì)比

通過對(duì)正面碰撞試驗(yàn)后假人頸部Z向張力數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得到如圖5所示的回歸曲線，該曲線的斜率K=0.585 1，表明相同工況下Q1.5假人的頸部張力是P1.5假人的0.585 1倍。

實(shí)際上，P假人并沒有頸部載荷傳感器，其頸部Z向張力載荷是用頭部Z向加速度與頭部質(zhì)量的乘積做替代。在嬰兒座椅反向安裝情況下，頭部加速度是由頸部力和靠背對(duì)頭部的支撐力及摩擦力的合力生成的，因此利用P假人頭部加速度乘以頭部質(zhì)量換算所得的頸部張力包含了摩擦力部分，這導(dǎo)致P假人該數(shù)據(jù)結(jié)果較大。

圖5 嬰兒組正面碰撞試驗(yàn)中假人頸部張力RL曲線

3.4 正面碰撞試驗(yàn)中假人胸部3 ms加速度數(shù)據(jù)對(duì)比

通過對(duì)正面碰撞試驗(yàn)后假人胸部3 ms加速度數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得到如圖6所示（7種型號(hào)座椅）的回歸曲線，該曲線的斜率K=0.861 2,表明相同工況下Q1.5假人的胸部3 ms加速度是P1.5假人的0.861 2倍。與頭部移動(dòng)量分析同理，因P假人身體柔軟，碰撞時(shí)軀干受到兒童座椅安全帶的約束不能運(yùn)動(dòng)，而四肢未受到約束，這導(dǎo)致軀干的等效質(zhì)量較小，胸部3 ms加速度較大。

圖6 嬰兒組正面碰撞試驗(yàn)中假人胸部3 ms加速度RL曲線

3.5 后面碰撞試驗(yàn)中假人頭部移動(dòng)量數(shù)據(jù)對(duì)比

通過對(duì)后面碰撞試驗(yàn)中假人頭部移動(dòng)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得到如圖7所示（7種型號(hào)座椅）的回歸曲線，該曲線的斜率K=1.081 9,表明相同工況下Q1.5假人的頭部移動(dòng)量是P1.5假人的1.081 9倍。在嬰兒坐椅反向安裝情況下，P1.5假人的頭部移動(dòng)量為Z向移動(dòng)量絕對(duì)值，其產(chǎn)生過程為：假人由于慣性向車身后部移動(dòng)，受到座椅坐墊的支撐后，軀干和頭部繞髖關(guān)節(jié)向車身前部轉(zhuǎn)動(dòng)，頭部不斷地升高；同時(shí)由于假人的軀干受到座椅安全帶的約束，阻止軀干帶動(dòng)頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)和升高。由此可知，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程復(fù)雜，影響頭部移動(dòng)量的因素較多。從試驗(yàn)結(jié)果可知，P1.5假人和Q1.5假人在后向安裝后面碰撞工況下的K值與正面碰撞時(shí)的頭部移動(dòng)量的K值相似。

圖7 嬰兒組后面碰撞試驗(yàn)中假人頭部移動(dòng)量RL曲線

3.6 后面碰撞試驗(yàn)中假人頭部3 ms加速度數(shù)據(jù)對(duì)比

通過對(duì)后面碰撞試驗(yàn)后假人頭部3 ms加速度數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得到如圖8所示（7種型號(hào)座椅）的回歸曲線，該曲線的斜率K=0.772 6,表明相同工況下Q1.5假人的頭部3 ms加速度是P1.5假人的0.772 6倍。與正面碰撞不同，在正面碰撞中假人頭部受靠背支撐，但在后面碰撞中假人軀干受座椅安全帶約束，頭部進(jìn)行鞭甩動(dòng)作，因此頭部加速度受假人差異影響更加明顯。

圖8 嬰兒組后面碰撞試驗(yàn)中假人頭部3 ms加速度RL曲線

3.7 后面碰撞試驗(yàn)中假人頸部Z向張力數(shù)據(jù)對(duì)比

通過對(duì)后面碰撞試驗(yàn)后假人頸部3 ms加速度數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得到如圖9所示（7種型號(hào)座椅）的回歸曲線，該曲線的斜率K=0.596 1,表明相同工況下Q1.5假人的頸部張力是P1.5假人的0.596 1倍，原因分析與正面碰撞嬰兒頸部張力相同。

3.8 后面碰撞試驗(yàn)中假人胸部3 ms加速度數(shù)據(jù)對(duì)比

通過對(duì)后面碰撞試驗(yàn)后假人胸部3 ms加速度數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得到如圖10所示（6種型號(hào)座椅）的回歸曲線，該曲線的斜率K=1.129 9,表明相同工況下Q1.5假人的胸部3 ms加速度是P1.5假人的1.129 9倍。

圖9 嬰兒組后面碰撞試驗(yàn)中假人頸部張力RL曲線

圖10 嬰兒組后面碰撞試驗(yàn)中假人胸部3 ms加速度RL曲線

4 幼兒用兒童座椅裝載P、Q假人在正碰試驗(yàn)中各評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)據(jù)對(duì)比

將5種不同型號(hào)的幼兒用兒童座椅分別裝載P3/4（9個(gè)月）假人、P3（3歲）假人和Q1（1歲，Q系列假人中沒有對(duì)應(yīng)的9個(gè)月大假人）假人、Q3（3歲）假人,按照CNCAP《兒童約束系統(tǒng)評(píng)價(jià)規(guī)則》中正面碰撞的試驗(yàn)方法，在相同工況下進(jìn)行20次正面碰撞試驗(yàn)。

4.1 P3/4假人、Q1假人頭部移動(dòng)量數(shù)據(jù)對(duì)比

通過對(duì)正面碰撞試驗(yàn)后假人頭部移動(dòng)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得到如圖11所示的回歸曲線，該曲線的斜率K=0.957 5,表明相同工況下Q1假人的頭部移動(dòng)量是P3/4假人的0.957 5倍。

圖11 幼兒組正面碰撞試驗(yàn)中假人頭部移動(dòng)量RL曲線

4.2 P3/4假人、Q1假人頭部3 ms加速度數(shù)據(jù)對(duì)比

通過對(duì)正面碰撞試驗(yàn)后假人頭部3 ms加速度數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得到如圖12所示的回歸曲線，該曲線的斜率K=0.998 2,表明相同工況下Q1假人的正面碰撞頭部3 ms加速度是P3/4假人正碰頭部3 ms加速度的0.998 2倍。

圖12 幼兒組正面碰撞試驗(yàn)中假人頭部3 ms加速度RL曲線

4.3 P3/4、Q1假人頸部Z向張力數(shù)據(jù)對(duì)比

通過對(duì)正面碰撞試驗(yàn)后假人頸部Z向張力數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得到如圖13所示的回歸曲線，該曲線斜率K=1.099 4,表明相同工況下Q1假人的頸部張力是P3/4假人的1.099 4倍。

圖13 幼兒組正面碰撞試驗(yàn)中假人頸部張力RL曲線

4.4 P3/4、Q1假人胸部3 ms加速度數(shù)據(jù)對(duì)比

通過對(duì)正面碰撞試驗(yàn)后假人胸部3 ms加速度數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得到如圖14所示的回歸曲線，該曲線的斜率K=0.890 9,表明相同工況下Q1假人的胸部3 ms加速度是P3/4假人的0.890 9倍。

4.5 P3、Q3假人頭部移動(dòng)量數(shù)據(jù)對(duì)比

通過對(duì)正面碰撞試驗(yàn)后假人頭部移動(dòng)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得到如圖15所示的回歸曲線，該曲線的斜率K=1.039 7,表明相同工況下Q3假人的頭部移動(dòng)量是P3假人的1.0397倍。

4.6 P3、Q3假人頭部3ms加速度數(shù)據(jù)對(duì)比

通過對(duì)正面碰撞試驗(yàn)后假人頭部3ms加速度數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得到如圖16所示的回歸曲線，該曲線的斜率K=1.141,表明相同工況下Q3假人的頭部3 ms加速度是P3假人的1.141倍。

圖14 幼兒組正面碰撞試驗(yàn)中假人胸部3 ms加速度RL曲線

圖15 幼兒組正面碰撞試驗(yàn)中假人頭部移動(dòng)量RL曲線

圖16 幼兒組正面碰撞試驗(yàn)中假人頭部3 ms加速度RL曲線

4.7 P3、Q3假人頸部Z向張力數(shù)據(jù)對(duì)比

通過對(duì)正面碰撞試驗(yàn)后假人頸部Z向張力數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得到如圖17所示的回歸曲線，該曲線的斜率K=1.405 3,表明相同工況下Q3假人的頸部張力是P3假人的1.405 3倍。

4.8 P3、Q3假人胸部3 ms加速度數(shù)據(jù)對(duì)比

通過對(duì)正面碰撞試驗(yàn)后假人胸部3 ms加速度數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得到如圖18所示的回歸曲線，該曲線的斜率K=0.977 4,表明相同工況下Q3假人的胸部3 ms加速度是P3假人的0.977 4倍。

圖17 幼兒組正面碰撞試驗(yàn)中假人頸部張力RL曲線

圖18 幼兒組正面碰撞試驗(yàn)中假人胸部3 ms加速度RL曲線

4.9 幼兒組試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

從幼兒組試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在相同正撞工況下，P3/4假人與Q1假人在頭部移動(dòng)量、頭部3 ms加速度、頸部Z向張力、胸部3 ms加速度方面對(duì)應(yīng)的斜率K在0.89～1.09之間，說明數(shù)據(jù)整體相近；同樣，P3假人與Q3假人在頭部移動(dòng)量、頭部3 ms加速度、胸部3 ms加速度方面對(duì)應(yīng)的斜率K在0.97～1.14之間，說明數(shù)據(jù)整體相近，僅頸部Z向張力對(duì)應(yīng)的斜率K=1.4，數(shù)值差異較大，這是由于P3假人頭頸部是鉸接連接，碰撞過程中頭部會(huì)繞鉸接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，而轉(zhuǎn)動(dòng)后P3假人頭部Z向加速度會(huì)被分解，其換算的頸部載荷也會(huì)隨之降低，因此與Q3假人的頸部Z向張力差距較大。Q1假人與P3/4假人的頸部Z向張力對(duì)應(yīng)K值為1.09，沒有較大的差異是由于P3/4假人頭部質(zhì)量較小，由慣性力引起的轉(zhuǎn)動(dòng)較小，因此沒有造成明顯差異。

5 學(xué)童用兒童座椅裝載P、Q假人在正面碰撞試驗(yàn)中各評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)據(jù)對(duì)比分析

將6種不同型號(hào)的學(xué)童用兒童座椅分別裝載P3（3歲）、P6（6歲）、P10（10歲）假人和Q3、Q6、Q10假人,按照C-NCAP《兒童約束系統(tǒng)評(píng)價(jià)規(guī)則》中正面碰撞試驗(yàn)方法，在相同工況條件下進(jìn)行36次正面碰撞試驗(yàn)。

5.1 P3、Q3假人頭部3 ms加速度數(shù)據(jù)對(duì)比

通過對(duì)正面碰撞試驗(yàn)后假人頭部3 ms加速度數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得到如圖19所示的回歸曲線，該曲線的斜率K=1.094 3,表明相同工況下Q3假人的頭部3 ms加速度是P3假人的1.094 3倍。

圖19 學(xué)童組正面碰撞試驗(yàn)中假人頭部3 ms加速度RL曲線

5.2 P3、Q3假人頸部Z向張力數(shù)據(jù)對(duì)比

通過對(duì)正碰試驗(yàn)后假人頸部Z向張力數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得到如圖20所示的回歸曲線，該曲線的斜率K=1.587 5,表明相同工況下，Q3假人的頸部張力是P3假人的1.587 5倍。

圖20 學(xué)童組正面碰撞試驗(yàn)中假人頸部張力RL曲線

5.3 P3、Q3假人胸部3 ms加速度數(shù)據(jù)對(duì)比

通過對(duì)正碰試驗(yàn)后假人胸部3 ms加速度數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得到如圖21所示的回歸曲線，該曲線的斜率K=0.887 5,表明相同工況下Q3假人的胸部3 ms加速度是P3假人的0.887 5倍。

圖21 學(xué)童組正面碰撞試驗(yàn)中假人胸部3 ms加速度RL曲線

5.4 P6、Q6假人頭部3 ms加速度數(shù)據(jù)對(duì)比

通過對(duì)正面碰撞試驗(yàn)后假人頭部3 ms加速度數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得到如圖22所示（3種型號(hào)座椅）的回歸曲線，該曲線的斜率K=0.926,表明相同工況下Q6假人的頭部3 ms加速度是P6假人的0.926倍。

圖22 學(xué)童組正面碰撞試驗(yàn)中假人頭部3 ms加速度RL曲線

5.5 P6、Q6假人頸部Z向張力數(shù)據(jù)對(duì)比

通過對(duì)正面碰撞試驗(yàn)后假人頸部Z向張力數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得到如圖23所示（3種型號(hào)座椅）的回歸曲線，該曲線的斜率K=1.148 6,表明相同工況下Q6假人的頸部張力是P6假人的1.148 6倍。

圖23 學(xué)童組正面碰撞試驗(yàn)中假人頸部張力RL曲線

5.6 P6、Q6假人胸部3 ms加速度數(shù)據(jù)對(duì)比

通過對(duì)正面碰撞試驗(yàn)后假人胸部3 ms加速度數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得到如圖24所示（3種型號(hào)座椅）的回歸曲線，該曲線的斜率K=0.810 1,表明相同工況下Q6假人的正碰胸部3 ms加速度是P6假人的0.810 1倍。

5.7 P10、Q10假人頭部3 ms加速度數(shù)據(jù)對(duì)比

通過對(duì)正碰試驗(yàn)后假人頭部3 ms加速度數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得到如圖25所示的回歸曲線，該曲線的斜率K=1.511 8,表明相同工況下Q10假人的頭部3 ms加速度是P10假人的1.511 8倍。

5.8 P10、Q10假人頸部Z向張力數(shù)據(jù)對(duì)比

通過對(duì)正面碰撞試驗(yàn)后假人頸部Z向張力數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得到如圖26所示的回歸曲線，該曲線的斜率K=2.694 8,表明相同工況下Q10假人的頸部張力是P10假人的2.694 8倍。

圖24 學(xué)童組正面碰撞試驗(yàn)中假人胸部3 ms加速度RL曲線

圖25 學(xué)童組正面碰撞試驗(yàn)中假人頭部3 ms加速度RL曲線

圖26 學(xué)童組正面碰撞試驗(yàn)中假人頸部張力RL曲線

5.9 P10、Q10假人胸部3 ms加速度數(shù)據(jù)對(duì)比

通過對(duì)正碰試驗(yàn)后假人胸部3 ms加速度數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得到如圖27所示的回歸曲線，該曲線的斜率K=0.851 5,表明相同工況下Q10假人的胸部3 ms加速度是P10假人的0.851 5倍。

5.10 學(xué)童組試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

從學(xué)童組試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，學(xué)童組中P3、Q3假人各參數(shù)對(duì)比的K值與幼兒組各參數(shù)對(duì)比的K值相近，因此可以互相佐證，即Q3假人試驗(yàn)結(jié)果與P3假人的試驗(yàn)結(jié)果相近，即在正面碰撞試驗(yàn)中可以使用Q3假人替代P3假人。

圖27 學(xué)童組正面碰撞試驗(yàn)中假人胸部3 ms加速度RL曲線

對(duì)于6歲假人，雖然其體型比3歲假人大一些，但其表現(xiàn)出的規(guī)律與3歲假人大一些，但Q6假人與P6假人各參數(shù)對(duì)比的K值與Q3假人與P3假人各參數(shù)對(duì)比的K值相近，說明在正面碰撞試驗(yàn)中可以使用Q6假人替代P6假人。

對(duì)于10歲假人，Q10假人、P10假人的胸部3 ms加速度K值（K=0.8515）與Q3假人、P3假人胸部3ms加速度的K值（K=0.8875）幾乎相同，而Q10假的頭部3 ms加速度K值（K=1.5118）、頸部Z向張力K值（K=2.6948）與P10假人的差異較大。這表明雖然3歲、6歲、10歲假人體型不同，但是并沒有出現(xiàn)隨體型增大而K值逐步變化的趨勢(shì)，只是Q10假人、P10假人某些參數(shù)對(duì)比的K值（頭部3 ms加速度和頸部Z向張力）發(fā)生突變。

根據(jù)以上對(duì)比分析可知，同一工況下（C-NCAP正面碰撞和后面碰撞）Q假人與P假人各評(píng)價(jià)指標(biāo)的Q/P換算關(guān)系如表1所列。由表1可知，除個(gè)別數(shù)值（Q10假人與P10假人頸部Z向載荷的K值和頭部3 ms加速度的K值）外，其它各評(píng)價(jià)指標(biāo)的Q/P換算系數(shù)接近于1，即Q假人與P假人的評(píng)價(jià)數(shù)值接近。

表1 Q/P換算系數(shù)

6 結(jié)束語

本文以兒童Q假人與P假人為研究對(duì)象，基于有限元分析的方法，進(jìn)行C-NCAP兒童約束系統(tǒng)評(píng)價(jià)規(guī)則的碰撞試驗(yàn)，分別選取頭部移動(dòng)量、頭部3 ms加速度、頸部Z向載荷、胸部3 ms加速度等參數(shù)，采用EEVC線性回歸的計(jì)算方法對(duì)在相同工況下Q假人與P假人的4個(gè)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明，除個(gè)別數(shù)值外，其它的各評(píng)價(jià)指標(biāo)Q/P換算系數(shù)接近于1，該結(jié)論可為后續(xù)CNCAP及標(biāo)準(zhǔn)GB27887使用Q假人完全替代P假人提供參考。

1 Economic Commission for Europe(ECE).Uniform provi?sions concerning the approval of restraining devices for child occupants of power-driven vehicles：Regulation No.44.

2 Economic Commission for Europe(ECE).Uniform provi?sions concerning the approval of enhanced child restraint systems used on board of motor vehicles：Regulation No.129.

3 楊斌，趙淑華等.歐洲最新兒童安全座椅標(biāo)準(zhǔn)ECE R129解讀.標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)，2014（q）：79-83.

4 European new car assessment programme.Testing protocol -child occupant protection.Version 7.0 June 2015.

5 Child Safety,EEVC Working Group 18 Report.February 2006.

6 Q-dummies Repor,Advanced Child Dummies and Injury Criteria for Frontal Impact,Working Group 12 and 18 Re?port,Document No.514,April 2008.

（責(zé)任編輯 文 楫）

修改稿收到日期為2017年1月5日。

Comparison and Analysis of Evaluation Criterion about Children Q Dummy and P Dummy in C-NCAP-CRS Crash Test

Du Beihua1,Lou Lei2,Wang Mingxing3
（1.Changchun Faway Adient Automotive Systems Co.,Ltd,Changchun 130033;2.China Automotive Technology and Research Center,Tianjin 300300）

Child dummy is a very important test device of Child Restraint System(CRS)test,the latest development of Q-series child dummy has good repeatability,stability and biological fidelity,with high injury evaluation capability, which can be used in front,rear and side impact,Q-series is the most advanced child dummy so far.According to the prevailing China Standard GB27887—2011 and C-NCAP,P-series dummies are used in crash test.In order to substitute P-dummy with Q-dummy completely,evaluation criterion of Q-dummy and P-dummy in C-NCAP-CRS collision test were compared and analyzed,to obtain the conversion relation of evaluation criterion between Q-dummy and P-dummy,which provides theoretical basis to substitute P-dummy with Q-dummy.

Child dummy,Crash test,Evaluation criterion,C-NCAP-CRS

兒童假人 碰撞試驗(yàn) 評(píng)價(jià)指標(biāo) C-NCAP-CRS

U463.99

A

1000-3703（2017）07-0025-08