基于HyperStudy行人与车辆碰撞腿部伤害分析

图5 线性相关性示意图

3.2.2 主效应及相互作用

参数的主效应指一个参数的水平改变时所引起的响应平均值的变化的大小。主效应的绝对值越大则表明这个参数对响应的影响就越大。如果一个参数的主效应受到另外参数所取水平的影响，就说明这些参数之间存在相互作用。相互作用的绝对值越大，则有关参数之间的影响就越大[5]。

表3 参数的主效应及相互作用

由表3可以看出，设计变量T对X-ACC影响最大，设计变量H及T对BENDING值影响较大，H×T相互作用时对SHEARING值影响最大，RO对响应影响不大。图6～8为设计变量为H和T时响应面图，由图6～8可知胫骨加速度值及膝部剪切位移值响应的变化趋势(法规要求X-ACC不超过170g、BENDING不超过19°、SHEARING不超过6mm)[6]，结合以上分析T及H取高水平对该车型行人保护小腿碰撞开发较为有利。

图6 X-ACC响应面图

图7 BENDING响应面图

图8 SHEARING响应面图

根据上述分析结果，最终在行人保护开发时进行以下改进，由于前横梁缓冲块泡沫对结果影响不大，因此不改变RO值。通过调整车辆行驶高度提高H值，并通过改变发动机底部支撑件厚度T来提高下支撑刚度。

4 结论

本文利用HyperStudy软件进行DOE实验设计分析了影响小腿碰撞伤害值的关键参数，得出以下结论：

(1) 发动机底部支撑件厚度与胫骨加速度值相关性较高，对其影响较大。
(2) 发动机底部支撑件厚度、小腿离地高度与膝部弯曲角有负线性相关关系。
(3) HyperStudy软件在行人保护安全性能开发中应用提高了开发效率，为今后开发提供参考。

5 参考文献

[1] 张金换,杜汇良,马春生等.汽车碰撞安全性设计[M].北京:清华大学出版社,2010:279-283.
[2] ITARDA. Annual Traffic Accident Report in 2010 [J]. Institute for Traffic Accident Research and Date Analysis of Japan, 2010.
[3] 胡远志,曾必强,谢书港.基于LS-DYNA和Hyperworks的汽车安全仿真与分析[M].北京:清华大学出版社,2011:1-10.
[4] Altair Engineering, Inc. Hyperstudy user's guide [R]. Altair Engineering, Inc, 2011.
[5] 王霄锋.汽车可靠性工程基础. [M]北京：清华大学出版社，2007:274~291.
[6] Regulation (EC) No78/2009 of the European Parliament and of the Council of 14 January 2009.on the type-approval of motor vehicles with regard to the protection of pedestrians and other vulnerable road users[J]. Official Journal of the European Union, 2009, 4(2):1-35.