IIHS正面及側(cè)面碰撞測試假人、座椅定位通用程序

2017-03-19 22:59:56·
 
規(guī)程解讀非一朝一夕,也非瀏覽幾次就能融匯貫通,總是反反復(fù)復(fù)的蹂躪,越熟悉越覺得有那么些如鯁在喉,也不能解答的問題,真是希望有那么個公眾號能化解我心中的種種疑惑。IIHS測試假人和座椅定位通用程序(完整修訂版)人體測量裝置(ATD)定位程序由密西根大學(xué)交通研究學(xué)院(UMTRI)提供,用于IIHS正面和側(cè)面碰撞時座椅及
IIHS測試假人和座椅定位通用程序(完整修訂版)
人體測量裝置(ATD)定位程序由密西根大學(xué)交通研究學(xué)院(UMTRI)提供,用于IIHS正面和側(cè)面碰撞時座椅及假人定位。
在IIHS碰撞試驗時,定位假人的H點是需要通過計算得到的,為此IIHS專門做了一個EXCEL模板,只要把測量的數(shù)值輸入模板,就能自動計算H點和H點的軌跡。EXCEL進入的界面后可以選擇假人、車型、座椅調(diào)節(jié)類型等內(nèi)容。
輸入車型等試驗參數(shù)后顯示點擊Continue進入以下界面, 按程序使用三坐標測量儀測量座椅的標記點后輸入到CMM DATA表格中,表格將自動計算定位所需H點坐標。
具體定位程序如下:
一、坐標定義
車輛從前往后方向定義為X正方向,豎直向上定義為Z的正方形,地面定義為XY平面,車輛空載時在車頂與車輛中心面交線上測量兩個點來定義X軸,Y方向滿足右手定則,如圖:
二、建立油門踏板參考點
油門踏板參考點是一個在油門踏板上用于計算H點的參考點,簡稱PRP(pedal reference point)。參考點PRP位于油門踏板輪廓中心線上,且從地毯上的足跟點開始沿與踏板輪廓相切的線往上200mm處,見下圖,
足跟點定義是H點測量裝置(ATD)腳放在踏板上時,足跟的位置。簡單的講就是踏板切線與地板的交點。
在尋找這個點時,需要做以下步驟:
a、如果腳踏板是可以前后調(diào)節(jié)的,那么應(yīng)該把腳踏板調(diào)節(jié)到最前位置。
b、用標記畫出腳踏板的縱向中心線。
c、測量該中心線的上中下三個點,輸入到“計算Excel”目模板中。
d、在地板上測量兩個點輸入“計算Excel”中,(這兩個點需在油門踏板的后方,即坐標系的X正方向,且距離不得小于50mm)
e、表格自動計算參考點的位置。
三、建立方向盤中心點
a、  調(diào)節(jié)方向盤的傾角到中間位置,如果中間位置不能鎖止,調(diào)節(jié)到中間靠下的最近鎖止位置;
b、 轉(zhuǎn)向柱可以伸縮時:
<1>如果是針對05百分位假人,轉(zhuǎn)向柱調(diào)節(jié)到最前位置;
<2>如果針對50百分位和95百分位假人的話,調(diào)節(jié)到前后中間位置;
c、在方向盤頂部和底部分別測量點,然后旋轉(zhuǎn)180度再次測量這兩個點;
d、 通過以上測量點構(gòu)造方向盤中心。

四、定義座椅行程范圍
a、  座椅行程的定義僅僅限于座椅的前后和上下調(diào)節(jié),如果座椅的坐墊是可以獨立調(diào)節(jié)的,參考坐墊調(diào)節(jié)方法,不記入座椅行程范圍;
b、先將座椅調(diào)節(jié)到最前位置;
c、 座椅上定義兩個點,一個在坐盆前部的骨架上,另外一個在坐盆骨架的后部,兩個點要能隨著座椅調(diào)節(jié)而移動,兩個點的運動與坐墊是相互獨立的,最好選擇螺栓的頭部或特征明顯的點為參考點;
d、 座椅調(diào)節(jié)到最下、最后位置,測量兩個參考點的坐標;
e、再將座椅移動座椅到最前位置,測量兩個參考點;
f、調(diào)節(jié)座椅到最高位置,測量兩個參考點,奇葩的座椅會出現(xiàn)調(diào)節(jié)到最前位置的座椅升到最高時又能繼續(xù)前調(diào),此時把座椅調(diào)到可能的最前位置;
g、 調(diào)節(jié)座椅到最后位置,測量兩個參考點;
h、 把以上測量點輸入“計算Excel”中。
五、座椅定位
a、首先將座椅前后調(diào)節(jié)到中間位置,如果中間位置不能鎖止,座椅后移至最近的鎖止位置;
b、如果座椅高度可以調(diào)節(jié),將座椅調(diào)節(jié)到最低位置;
c、 如果坐墊可以獨立于座椅骨架進行前后調(diào)節(jié),那么把坐墊調(diào)節(jié)到最后位置;
d、如果坐盆可以獨立于座椅靠背進行上下調(diào)節(jié),那么:
<1>如果存在坐盆和靠背能一起上下調(diào)節(jié),那么調(diào)節(jié)坐盆到最低位置;
<2>如果坐盆僅僅能做傾角調(diào)節(jié)(前端上下運動),則將坐盆傾角調(diào)節(jié)到最低位置;
<3>如果坐盆和靠背不能一起上下調(diào)節(jié),那么先將坐墊調(diào)節(jié)到中間位置;
<4>將座盆調(diào)節(jié)到最低位置,在坐墊前邊緣(座椅中心線處)標記測量一個參考點1,在參考點1往后400mm位置標記測量參考點2;
<5>對于單調(diào)節(jié)機構(gòu),將坐盆調(diào)節(jié)到最高位置記錄參考點2,然后將參考點為調(diào)節(jié)到上下中間位置;
<6>對于多調(diào)節(jié)機構(gòu),首先計算”4“中測量的兩個參考點與水平線的夾角q,然后將參考點2調(diào)節(jié)到中間位置,最后將參考點1調(diào)節(jié)到與在中間位置的參考點2形成的角度與”計算的夾角q“相同的位置,如果調(diào)不到,就調(diào)到最近q角位置。
<7>做完以上調(diào)節(jié)后以后的座椅調(diào)節(jié)程序中,獨立坐盆將不再做任何調(diào)節(jié),只允許做坐盆與靠背同步移動的調(diào)節(jié);記錄以上數(shù)據(jù)采用三坐標測量儀。
e、采用SAEJ826所描述的3D-H裝置測量座椅H點,大腿和小腿分別調(diào)節(jié)到50百分位(418mm)和10百分位(408mm);
f、座椅靠背分段可調(diào),則將上部分調(diào)節(jié)到中間位置;
g、腰托調(diào)節(jié)到收起位置;
h、調(diào)節(jié)座椅靠背角到23度或廠家設(shè)計值;
i、使用三坐標測量儀測量H點和以上“四”中的“c”定義的兩個參考點;把測量的坐標值輸入“計算Excel”中,表格不報錯為止,表格會根據(jù)油門踏板參考點、方向盤中心及以上測量的座椅相關(guān)點自動計算出試驗位置座椅H點和該位置的參考點1、參考點2的坐標。
六、確認座椅最終試驗位置
a、將座椅參考點2調(diào)節(jié)到表格計算出來的位置,如果座椅前后是獨立調(diào)節(jié)的,應(yīng)該將參考點1和參考點2都放到計算出來的位置±2mm,如果不能實現(xiàn),則調(diào)整兩個點到最接近計算值位置;
b、 用三坐標測量儀記錄參考點1和參考點2的實際位置;
七、假人定位
a、將假人放到座椅上,使得假人中心面與座椅中心面重合(目視);
b、如果是長條座椅,將假人中心面與方向盤中心面重合(目視);
c、對于05女性假人,首先將小腿與大腿的夾角調(diào)節(jié)到120度,如果腿肚子與坐墊干涉,那么前移假人,然后往后推假人,讓假人的盆骨與座椅靠背接觸或推到假人小腿肚與坐墊接觸為止;
d、對于50和95百分位假人,將假人的腿盡可能往前伸然后自由落下,然后將假人移動到H點與表格計算的目標值一致;
e、調(diào)節(jié)假人的大腿與坐墊接觸;
f、對于05女性假人,將兩膝蓋中心線調(diào)節(jié)到距離160mm,大腿和小腿位于豎直平面內(nèi);
g、對于50和95百分位假人,將兩膝蓋金屬外緣之間的距離調(diào)節(jié)到270mm,大腿和小腿位于豎直平面內(nèi);
h、如果油門踏板可調(diào)節(jié),調(diào)到最前位置;
i、假人右腳放在未踏下的油門踏板上,足跟位于腳踏板切線與地板交接處;如果夠不到,那么將腳盡可能往踏板方向伸調(diào)節(jié)到與小腿成90度角,腳跟著地板;如果腳掌不能接觸踏板,可以調(diào)節(jié)腳與小腿的角度直到腳趾接觸踏板,但兩者的角度不得低于90度;
j、將假人左腳伸到最前放在歇腳板上,如果不能與歇腳板接觸或有30mm的腳掌懸在前面,或沒有外物支撐不能停留在歇腳上,那么前后調(diào)節(jié)腳直到不存在這三種情況,如果調(diào)節(jié)不了或沒有歇腳板,那么將腳放在最外側(cè)的擱腳區(qū),如果此時出現(xiàn)不能伸到擱腳區(qū)或與離合、剎車干涉或f、g規(guī)定的距離滿足不了,那么把腳盡可能往前放的在地板上,并保證腿在豎直平面內(nèi),規(guī)定距離也要滿足;
k、保持大腿不動,推假人背部與座椅靠背接觸,使得假人骨盆角達到最大;
l、保持大腿不動,調(diào)節(jié)假人H點與頭部質(zhì)心形成的角度到12±1度,如果不能滿足,調(diào)節(jié)座椅靠背,直到滿足;
m、左右搖晃假人在±5度范圍內(nèi),減少假人與座椅的摩擦力;
n、如果此時右腳不能與油門踏板接觸,那么每次調(diào)節(jié)座椅往前一個齒或10mm,只到至少20mm的腳底與踏板接觸;
o、如果腳跟不能與地板接觸,那么每次5mm的調(diào)節(jié)高調(diào),直到腳跟與地板接觸,如果座椅上下調(diào)節(jié)是前后獨立的,那么調(diào)節(jié)時不得改變坐墊角度,如果調(diào)節(jié)到最低還是不能接觸,以最低位置為試驗位置;
p、測量假人骨盆角,應(yīng)該滿足05假人20 ±2.5度,50和95假人22.5±2.5度;如果該角度不能滿足,調(diào)節(jié)假人H點與頭部質(zhì)心形成的角度在12±1度范圍內(nèi),如果還不能滿足,那么不再做調(diào)整;
q、調(diào)整假人橫向水平角達到 ±0.5度,如果達不到,那么調(diào)到最接近為止;
r、如果骨盆角度、頭頂角度與假人H點與頭部質(zhì)心形成的角度不能同時滿足,優(yōu)先滿足假人H點與頭部質(zhì)心形成的角度;
s、用三坐標測量儀記錄假人H點;
t、手放到方向盤3點和9點方向,如果夠不到,方向盤前后可調(diào),則往后調(diào)節(jié)方向盤,直到手能扶到;只有半只手的假人,手調(diào)節(jié)到45度。
附錄:H點計算方法
以上定位中座椅H點是通過做好的Excel模板計算的,其計算方法如下:
首先,計算座椅升高比r=?Z/?X=(HPtFZ-HPtRZ)/(HPtRX-HPtFX)
HPtRZ:座椅中間最后位置H點相對足跟點Z向坐標;
HPtRX:座椅中間最后位置H點相對油門踏板參考點水平坐標;
HPtFZ:座椅中間最前位置H點相對足跟點Z向坐標;
HPtFX:座椅中間最前位置H點相對油門踏板參考點水平坐標;
升高比r應(yīng)該大于等于0,表明座椅往前調(diào)時,H點是在升高的。
其次,計算座椅H點,
HPtX(相對踏板參考點,定位mm)=-15+0.433S+0.41W-【0.24/(1-0.3943r)]*[(HPtRZ+r(HPtRX-1054)]
w指方向盤中心到油門踏板參考點的X向距離;
s指:05假人=1151;50假人=1753;95假人=1870;
HPtZ(相對踏板參考點,定位mm)=HPtRZ+r(HPtRX-HPtX)