２０１０中国汽车工程学会年会优秀论文 车辆正面碰撞加速度波形特征参数与乘员伤害研究 朱海涛 王季峰 李 充 仲衍慧 （中国汽车技术研究中心） 【摘要】针对在车辆的正面碰撞中，车身加速度波形无序、复杂、对乘员伤害的影响不易研究等特点，以尖顶等效 方波（ＴＥＳＷ）为试验输入、假人伤害指标为试验输出，研究车身加速度与人体伤害之间的关系。运用统计方法确定了 “平均车型”的ＴＥＳＷ基本特征参量，通过试验设计法确定试验方案，并在三菱液压式台车上实施。通过对试验数据 的对比分析．得出了ＴＥＳＷ模型下特征参数对人体各部位伤害的影响。 主题词：ＴＥＳＷ特征参数试验设计人体伤害 中图分类号：Ｕ４６１．９１文献标识码：Ａ文章编号：１０００—３７０３（２０１０）００—００００—００ Ｓｔｕｄｙ Ｏｎ ｔｈｅ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｆｒｏｎｔａｌ Ｉｍｐａｃｔ Ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ Ｗａｖｅｆｏｒｍｓ（ＴＥＳＷ）Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｎｄ Ｏｃｃｕｐａｎｔ Ｉｎｊｕｒｙ Ｚｈｕ Ｈａｉｔａｏ，Ｗａｎｇ Ｊｉｆｅｎｇ，Ｌｉ Ｃｈｏｎｇ，Ｚｈｏｎｇ Ｙａｎｈｕｉ （Ｃｈｉｎａ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ） 【Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｉｎ ｔｈｅ ｆｒｏｎｔ ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅ，ｓｉｎｃｅ ｔｈｅ ｖｅｈｉｃｌｅ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｗａｖｅｆｏｒｉＢ ｉｓ ｃｏｍｐｌｅｘ ａｎｄ ｉｎ ｄｉｓｏｒｄｅｒ，ｗｈｉｃｈ ｍａｋｅｓ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｏｃｃｕｐａｎｔ ｉｎｊｕｒｙ ｄｉｆｉｃｕｌｔ ｔｏ ｒｅｓｅａｒｃｈ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｔａｋｅｓ ｓｔｅｅｐｌｅｔｏｐ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｓｑｕａｒｅ ｗａｖｅ ０￣ｓｗ）ａｓ ｔｅｓｔ ｉｎｐｕｔ ａｎｄ ｄｕｍｍｙ ｉｎｊｕｒｙ ｉｎｄｅｘ ａｓ ｔｅｓｔ ｏｕｔｐｕｔ ｔｏ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｂｏｄｙ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｎｄ ｈｕｍａｎ ａｂｏｄｙ ｉｎｊｕｒｙ． Ｉｔ ｕｓｅｓ ｓｔａｔｉｓｔｉｃ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ＴＥＳＷ ｂａｓｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｐａｍｍｅｔｅｒｓ ｏｆ”ａｖｅｒａｇｅ ｍｏｄｅｌ”，ｕｓｅｓ ｔｅｓｔ ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｉｄｅｎｔｉｆｙ ｔｅｓｔ ｐｌａｎ，ａｎｄ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｓ ｉｔ ｏｎ ａ Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｊｕｍｂｏ．Ｂｙ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｈｅ ｔｔｅｓｔ ｄａｔａ，ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｉｔｃ ｐ￣ａｍｅｔｅｒ ｏｆ ＴＥＳＷ ｍｏｄｅｌ ｏｎ ｈｕｍａｎ ｂｏｄｙ ｉｎｊｕｒｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｉ＇ＥＳＷ，Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，Ｔｅｓｔ ｄｅｓｉｇｎ，Ｂｏｄｙ ｉｎｊｕｒｙ 频率等级为６０（ＣＦＣ６０）的低通滤波器滤波后的曲 线，折线为相应的ＴＥＳＷ曲线。ＴＥＳＷ曲线的特征参 数共有４个．分别为汽车减速阶段加速度初状态Ｐ １前言 实车正面碰撞加速度波形各不相同．难以直接 应用于乘员响应规律的分析．因此有必要建立一套 能够代替实车波形的简化模型．以保证从本质上表 征碰撞强度变化特点．保证车辆的位移和速度接近 （０）、汽车减速阶段加速度末状态Ｐ（ｔｍ）、汽车减速阶 段加速度历程ｔ 碰撞总时间历程ｔ，。ＴＥＳＷ模型的 有效性已经得到验证［２１．因而文中以ＴＥＳＷ为基础 原始波形．ＴＥＳＷ（尖顶等效方波）正是能够满足上 述要求的基本模型【ｌＪ，它具有简单、仿真程度高的优 点。ＴＥＳＷ可通过确定特征参数、判断车体响应状 曲线研究特征参数对乘员伤害的影响 况．从而分析车辆碰撞加速度变化对乘员伤害的影 响。对于在同一类型约束系统下乘员伤害值对不同 ｒＩＥＳＷ特征参数的敏感程度．以及对于同一ＴＥＳＷ 特征参数在不同约束系统中对乘员伤害响应的研究 是有意义的。本文主要研究同一约束系统下ＴＥＳＷ 特征参数变化对乘员伤害的影响情况 时间／ｍｓ ２ ＴＥＳＷ模型及特征参数 ＴＥＳＷ波形由Ｍａｔｔｈｅｗ Ｈｕａｎｇ最先提出．图１ 图１典型ＴＥＳＷ曲线 ３ ＴＥＳＷ试验设计 为获得ＴＥＳＷ曲线特征参数变化对假人伤害 汽车技术 中虚线代表一典型实车正面碰撞车体加速度经滤波 一３４一 ２０１０中国汽车工程学会年会优秀论文 值响应的影响及变化规律．如采用单因素轮换法．任 取一个特征参数，按照减小、保持、增大进行变化，同 时保持其它特征参数大小不变．共要进行２７次试 ４ ＴＥＳＷ试验实施 试验在三菱液压加速式模拟台车上进行．该台 车的最大搭乘质量为２ ０００ ｋｇ，模拟加速度范围为 验．计算量较大且非必要．因此本文采用正交试验设 计方法。 ３．１因子及水平的选择 ０～８０ ，最大打出速度为９０ ｋｍ／ｈ，加速度精度最大 误差在±９％以内或小于Ｏ．５ ｇ 根据表ｌ所选因子和 在ＴＥＳＷ的４个参数中，假设Ｐ（０）、ｐ（ｔ ）、ｔ 起 主导作用．通过这３个参数能够确定加速度特性 为了保证试验结果的可比性．试验的前提条件是保 证每次碰撞速度变化量不变（ＡＶ＝４０ ｋｍ／ｈ）．反映到 水平的数量，选取Ｌ９（３３）正交表。考虑到试验设计 本身和加速式台车的性能要求．对模型的部分参数 进行微调，参数设计如表２所列。表２中１、２、３分 别代表试验设计对应的水平．水平１为“下降”，水平 ＴＥＳＷ曲线上为两条折线与坐标轴围成图形的面积 保持不变，因此￡ 只是起到保持面积恒定的作用，即 将Ｐ（０）、ｐ（ｔ ）、ｔ 定为试验设计因子，每个因子具有 ３个水平．根据要求．在本次设计中选取的因子及其 对应水平如表１所列 表１试验设计对应因子及水平 因子 水平 Ａ（Ｐ（０）） Ｂ（ｆ ） Ｃ（ｐ（ｔ ）） １ 减小 减小 减小 ２ 保持 保持 保持 ３ 增大 增大 增大 ３．２基本参量的确定 ＴＥＳＷ基础模型必须具有一定的代表性．为此 对Ｃ—ＮＣＡＰ ２００８～２００９年度２６个车型的ＴＥＳＷ模 型进行相关参数统计 统计发现这些车型均为上 升型曲线，结果见图２，Ｐ（Ｏ）／ｔｆｐ（ｔｍ）平均值为１０．５ ６５．８ ｍｓ／３３．５ｇ，主要区间分布在（０，２０）、（５０，８０）、 （２０，４５），而且不同车型间的Ｐ（０）变化幅值比Ｐ（ｔ ） 大：ＴＥＳＷ模型基本参量的变化应能囊括下降型、 水平型和上升型３种基本形状．它们分别表征由 剧烈逐渐减缓、稳定碰撞和由轻微逐渐加剧这３ 种典型碰撞过程 基于上述考虑确定ＴＥＳＷ基本 波形（ＡＶ＝５５ ｋｍ／ｈ）为：ｐ（０）ＩｔＪｐ（ｔ ）为２０．６ ５２ ｍｓ／２０．６ ｇ的水平型曲线，转化为ＡＶ＝４０ ｋｍ／ｈ、ｐ（０）／ （ｔ ）为ｌ５．４５ ５８ ｍｓ／１５．４５ ｇ的水平型曲线，Ｐ （０）的变化幅值为５０％，Ｐ（ ）为３０％，ｔｍ按１５％幅 值递增 ８０ ７２ ４６４ ５６ 图２ ２６个车型的ＴＥＳＷ基本参数 ２０１０年第７期 ２为“水平”．水平３为“上升” 试验对象为某车型的 白车身，白车身上装配了座椅、普通三点式安全带、 转向管柱及转向盘 将一个ＨＩＩＩ ５０％的男性假人放 置在驾驶员位置。假人的头部、胸部、大腿和小腿处 放置了传感器来采集相应位置处的碰撞信号。 表２基于加速式台车ＴＥＳＷ参数的确定 参数 Ａ 曰 Ｃ 空列 试验方案 系列１ １（７．９０） １（５８．５０） １（１５．４５） １（１２１．９５） Ａ１ ｌＣｌ 系列２ １（７．９０） ２（４９．５０） ２（１０．８２） ２（１７８．６３） １曰２ｃ２ 系列３ １（７．９０） ３（６７．５０） ３（２０．０９） ３（９１．４３） ＡｌＢ３Ｃ３ 系列４ ２（１５．５０） ｌ（５８．５０） ２（２０．０９） ３（７２．９０） Ａ２ ｌＣ２ 系列５ ２（１５．５０） ２（４９．５０） ３（１５．４５） １（１０２．２７） ２日２ｃ３ 系列６ ２（１５．５０） ３（６７．５０） １（１０．８０） ２（１ １８．２４） Ａ２曰３Ｃｌ 系列７ ３（２３．２０） １（５８．５０） ３（１０．８２） ２（８９．３１） ３ １Ｃ３ 系列８ ３（２３．２０） ２（４９．５０） １（２０．０９） ３（６０．７８） Ａ３Ｂ２Ｃ１ 系列９ ３（２３．２０） ３（６５．７０） ２（１５－４５） １（７１．５６） ３ ３ｃ２ ５ ＴＥＳＷ试验结果分析 ５．１头部伤害 头部伤害指标ＨＩＣ值通过头部合成加速度积 分获得，不应超过１ ０００．具体计算方法为： ＝、／ ｍｃ—ｓ ｛［ ）｝ 式中． 是假人头部质心合成加速度，用重力加速度 ｇ（９．８ ｍ／ｓ ）的倍数表示；ｔ。，ｔ２为碰撞过程中任意两点 的时间，ｔ２－ｔ１≤３６ ｍｓ。 头部加速度通道的滤波等级为ＣＦＣ１０００ 对应 表２中９种试验方案，表３是头部ＨＩＣ 指标极差 计算结果。表３中，Ｋ 表示任一列上水平号为ｉ时所 对应的试验结果之和，ｋｉ＝Ｋｉ／ｓ，其中ｓ为任一列上各 水平出现的次数，ｋ 表示任一列上因素取水平ｉ时 ２０１０中国汽车工程学会年会优秀论文 所得试验结果的算术平均值：Ｒ为极差，各列极差Ｒ 的不同．表明各因素的水平改变对试验结果的影响 不同。极差大。表明该列因素的数值在试验范围内 的变化会导致试验指标在数值上有更大变化ｏＰ（０）、 、ｐ（ ）的极差分别为０．３６、０．２７、０．１４，即３因子中 皇 影响ＨＩＣ 程度最大的是Ｐ（０），其次是ｔ ，最后是Ｐ （ ）；空列的极差达到０．３，仅次于Ｐ（０）的影响，说明 存在着对结果有重要影响的因素ｔ ，它对头部伤害 时间／ｍｓ 指标的影响程度不可或缺 表３头部Ｉ－ＩＩＣ３６指标极差计算结果 试验号 Ａ Ｂ Ｃ 空列ｔ ＨＩＣ３６，１００Ｇ 系列１ １ １ １ １ ０．４４ 系列２ ｉ ２ ２ ２ ２Ｉ 系列３ １ ３ ３ ３ ０．６８ 系列４ ２ ｌ ２ ３ ０．５１ 系列５ ２ ２ ３ ｌ Ｏ．４１ 系列６ ２ ３ １ ２ Ｏ．３ｌ 系列７ ３ １ ３ ２ ０．５５ 系列８ ３ ２ １ ３ ０．６６ 系列９ ３ ３ ２ １ １．１１ Ｉ １－３３ １．５０ １．４１ １．９６ １．２３ １．２８ １．８３ １．０７ ２．３２ ２．１Ｏ Ｉ．６４ １．８５ ｋｌ ０．４４ ０．５Ｏ ０．４７ ０．６５ ２ ０．４１ ０．４３ ０．６１ ０－３６ ３ Ｏ．７７ ０．７０ ０．５５ Ｏ．６２ 极差 ０．３６ ０．２７ ０．１４ ０．３０ 因素主次 Ｐ（Ｏ）…ｔ ｔ ，Ｐ（ｔ ） 图３和图４是９次试验中头部Ｊｊｆ向和Ｚ向的 加速度曲线．从曲线上能够发现： ａ．头部加速度零响应时间由ｐ（０）值决定，Ｐ（０）值 越大。响应越快。 ｂ．头部加速度峰值出现的时间由Ｐ（０）和 ｔ 共同决定，Ｐ（０）值大、ｔ 值小会导致峰值出现的时 间早。 ｃ‘ 值及 值的大小共同决定头部加速 度峰值大小。 ｄ＿ 当￡ 值相同时，由 ＜１的下降型、 ＝１的水平型及 ＞１的上升型波形对比可 知．下降型波形导致头部加速度峰值出现的时间最 早，其次是水平型。最后是上升型。 一３６一 图３头部 向加速度曲线 一系列ｌ 一～一・系列２ 系列３ …一系列４ …一’捌 系列５ ——系列６ 一系列７ ～系列８ 一系列９ 时同／ｍｓ 图４头部Ｚ向加速度曲线 ５．２胸部伤害 胸部评价指标包括胸部３ ｍｓ加速度和胸部压 缩量 其中胸部压缩量由假人胸部安装的电位计传 感器测量，并且根据ＣＦＣ１８０进行滤波．以７５ Ｉｎｍ为 限值：胸部３ ｍｓ加速度是指在上胸部质心处作用时 间为３ ｍｓ或更长时间的线性加速度最大值．以６０ｇ 为限值。对于胸部压缩量，Ｐ（０）、ｔｍ．ｐ（ｔ ）、ｔ 的Ｒ值 依次为０．０６、０．０８、０．０５、０．１ｌ，按从大到小排序为空 列ｆ 、ｆｍ、Ｐ（Ｏ）、ｐ（ｔ ）；对于胸部３ ｍｓ加速度，Ｐ（０）、ｔｍ、 Ｐ（ｔ ）、ｔ 的 值依次为０．１９、０．１、０．０３、０．２，从大到小 排序为空列 、ｐ（０）、 、ｐ（ ）。可见，整个碰撞过程的 时间历程ｔ 对胸部伤害指标影响最大，ｐ（￡ ）值对其 影响很／Ｊ、 图５是９次试验中胸部压缩量曲线．图６是胸 部 向加速度曲线，从曲线特性对比得出： ａ．胸部位移零响应及加速度峰值出现的时刻 与Ｐ（０）有关，Ｐ（０）大时胸部位移零响应快，峰值出 现的时刻早 ｂ．胸部位置零响应与峰值间没有相关性。 ｃ．从试验２和试验５能够看出，爱 值对胸 部压缩量峰值的影响大于Ｐ（Ｏ）及ｐ（ｔｍ）值对胸部压 缩量的影响 ｄ．在ｔ 相同的前提下， 下降型波形导致胸 部位移峰值出现的时间早，其次是水平型，最后是 上升型。 ｅ．对于胸部的 向加速度．从系列ｌ到系列 汽车技术 ２０１０中国汽车工程学会年会优秀论文 ９，响应时间后移，下降型波形导致的加速度峰值大， 上升型波形引起的加速度响应迟滞，而且峰值小。 时间／ｍｓ 图５胸部压缩量 系列 系列 系列 系列 系列 系列 皇 系列 系列 系列 时间／ｍｓ 图６胸部Ｘ向加速度 ５．３大腿伤害 大腿伤害评价指标主要指大腿的轴向压缩力． 这里以１０ ｋＮ为最大限值 由于不同的车身加速度 波形对左、右大腿轴向力的影响趋势相同，这里仅以 左腿轴向力为例进行分析，Ｐ（０）、ｔｍ、ｐ（ ）这３个因 素极差尺值近似．它们对大腿力指标的影响相当。 图７是大腿轴向力变化曲线 ——系列 一系列 Ｚ 系列 系列 婚 ——系列 一系列 ．叵 ——系列 暴 一系列 ——系列 时Ｉｎ＇ｑ／ｍｓ 图７大腿轴向力变化曲线 从图７中能够看出： ．Ｐ（０）越大，大腿轴向力峰值越大，同时峰值 出现的时间提前 ｂ．在本组试验中大腿压缩力指标均较小．远 远小于１Ｏ ｋＮ．但不同次试验中指标差异较大，如系 列２和系列８的峰值比达到２ ５．４小腿伤害 在正面碰撞试验中关于小腿的评价指标有小腿 轴向压缩力 、纵向及横向弯矩、由压缩力和弯矩指 标计算得到的 。一般而言，同一条小腿的上、下轴 向力波形和峰值出现的时间基本相同．因此以驾驶 员左小腿轴向压缩力 进行分析，规定小腿轴向力 最大限值为８ ｋＮ。Ｐ（０）、ｔｍ、Ｐ（ｔ ）、 的尺值依次为 ２０１０年第７期 ０．２、０．０３、０．０２、０．０７，因素影响的主次顺序为Ｐ（０）＞ ｔｒ＞ｔ￣＞ｐ（ｔ ）。图８是此组试验中 变化曲线。 系列１ 系列２ Ｚ 系列３ 系列４ 婷 系列５ 系列６ 匠 系列７ 暴 系列８ 系列９ 时Ｉ￣／ｍｓ 图８小腿轴向力变化曲线 从图８中能够看出： ａ．上升型曲线导致小腿 曲线响应延时。 ｂ．伴随着下降型到上升型的过渡， 曲线的 峰值逐渐减小．趋势走向明显。 ５．５综合评价指标ＷＩＣ 为了综合评价乘员所受的伤害程度．采用加权 乘员伤害指标ＷＩＣ。 ｗＩｃ＿００（．６ ）＋０ ．３５（ ＋啬）／２＋ ０．０５（研 ）／２０．０ 式中，ＨＩＣ 为头部伤害值；Ｃ３为胸部减速度３ｍｓ 指标值；ｃｃ为胸部压缩量； 和 为左、右大腿轴 向力。 ＷＩＣ越小．说明约束系统的保护性能越好。ＷＩＣ 指标中Ｐ（０）、ｔｍ、ｐ（ｔ ）、ｔ 的Ｒ值依次为０．２５、Ｏ．１９、 ０．１ １、０．２１。Ｐ（０）所在列极差最大，其次是ｔｍ，Ｐ（ｔ ）所 在列的极差最小．所以影响假人ＷＩＣ综合指标因素 从主到次的顺序为Ｐ（０）、ｔｍ、ｐ（ｔ ）。 ６结果分析 ａ． 一般轿车以５０ｋｍ／ｈ的速度碰撞时．车身加 速度曲线多为上升型 ｂ．从头部、胸部、大腿、小腿、ＷＩＣ伤害指标的 极差分析结果看．ＴＥＳＷ模型中对这些指标影响从 主到次的因素分别为Ｐ（０）、ｔｍ、ｐ（￡ ）；同时，ｔ 是对头 部、胸部影响不可或缺的因素（表４）。 表４ ＴＥＳＷ中因素对伤害指标影响 伤害指标 影响因素 ＷＩＣ Ｐ（０）＞ｔ。 （ｔ ） 头部ＨＩＣ３６ Ｐ（０）＞￡ｒ＞ｆ （ ） 胸部压缩量 ｚｍ＞Ｐ（０） （ｚ ） 胸部 胸部加速度 ｔｒ＞尸（０）＞ｆ （ｔ ） 大腿压缩力 各因素影响相当 小腿压缩力 Ｐ（Ｏ）＞ｔｍ＞ｐ（ｔ ） ２０１０中国汽车工程学会年会优秀论文 ｃ．Ｐ（Ｏ）是对伤害指标影响最大的因素，主要 表现在伤害指标曲线零响应和峰值出现的时间 上；影响伤害曲线峰值大小的主要因素是Ｐ（ ）与 Ｐ（０）的比值，即由车身加速度波型变化趋势决定 （表５）。 ｄ．当ｔ 相同时，下降型曲线导致头部、胸部伤 表５ ＴＥＳＷ中因素对伤害部位影响 参数 零响应 头部 ｐ（０）大，零响应快 胸部 Ｐ（０）大，零响应快 大腿 小腿 上升型导致小腿 响应延时 峰值时刻 ｐ（０）大，ｔ 小，峰值出现，时刻早 峰值大小 ｐ（ｔｍ） （Ｏ）及 共同决定 由Ｐ（０）决定 的影响大于ｐ（ｔ ）、 Ｐ（０）中单一指标影响 ｐ（０）大，峰值 出现时刻早 Ｐ（Ｏ）大，峰值 从下降型到上升型． 出现时刻早 指标减小趋势明显 头部加速度受车身加速度 胸部位移量受车身加速度波形影响程度从大 ｔ 影响 波形影响，在下降型、水平型、 到小：下降型、水平型、上升型； 向加速度受车 （相同时） 上升型”波形下．头部加峰值 身加速度波形影响程度：下降型导致峰值大．上 出现的时刻由早至晚 升型导致响应慢、峰值小 害更恶劣，其次是水平型，最后是上升型（表５）。 参 考 文 献 Ｔｈｅ ｓｅｎｅｎｔｈ ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｆｏｒｍ ｏｆ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｔｌ＇ａ￣ｃ ｓａｆｅｔｙ． ２１７￣２２１． Ｉ 王大志．基于乘员保护的汽车正面碰撞结构设计与变形控 （责任编辑修改稿收到日期为２０１０年５月１７日。 帘青） 制研究：［学位论文】．北京：清华大学． ２李冲．朱海涛．正面碰撞车身加速度与乘员胸部损伤研究． （上接第１９页） 行相关性分析是可行的： ｂ．该相关性研究为该车门的结构改进与优化 近于试验模态的频率和振型。优化前、后模型频率 对比见表５所列，可知频率值变化不大。 表５优化前、后模型频率对比 设计提供了可靠的模态参数．通过模态修正提高了 仿真模型的精度．并为进一步动力学响应分析提供 了可靠的模型依据 参 考 文 献 ０．９ Ｏ．Ｏ３ 优化前模型频率，Ｈｚ 优化后模型频率，Ｉ｛ｚ 频率变化百分比 ５ ６ ５０．７ ５５．９ ５ ６ ５１．２ ５５．７ １刘东．廖日东 左正兴．分析，试验模型相关及修正技术若 干问题．强度与环境，２００３，３０（１） ７ ８ ９ ６７．５ ７６．５ ８８．Ｏ ７ ８ ９ ６４．１ ７５．３ ８７．１ ５．０ １．５７ １．０ ２孙庆鸿，杨莉．吴明．张炳军．轻型客车白车身动力学建 模与模型修正．江苏大学学报（自然科学版），２００５，２６ （６）：４７２－４７５． ３李德葆．陆秋海．实验模态分析及其应用．北京：科学出版 ５结束语 本文以某车型车门的模态分析／试验相关性分 析为例．验证了ＬＭＳ Ｖｉｒｔｕａ１．Ｌａｂ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ模块在 相关性分析中的有效性．综合以上分析结果所得结 论如下： 社．２００１． ４孙久厚，张方．振动试验模型的动力学映射技术研究：ｒ学位 论文１．南京：南京航空航天大学，２００４． ５陈德成，魏震松，曲广吉，等．有限元模型修正技术的工程 应用．中国工程科学。２００１，３（１０）． ６ Ｃｈｅｎ Ｊ Ｃ ａｎｄ Ｇａｒｂａ Ｊ Ａ．ＡｎＭｙｔｉｃＭ ｍｏｄｅｌ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ａ．在本文的算例中．通过相关性分析及灵敏 度计算修正了仿真模型．将其模态置信度由最低的 ０．４提高到了０．８以上．使仿真结果更接近于试验结 ｕｓｉｎｇ ｍｏｄａｌ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ．ＡＩＡＡＪ．，１９７８，１６（３）． ７ Ｇｕｙａｎ Ｒ Ｊ．Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｔｉｆｎｅｓｓ ａｎｄ Ｍａｓｓ Ｍａｔｒｉｘ。ＡＩ从 Ｊｏｕｒｎａｌ，１９６５，３（２）． 果，提高了仿真模型的可信度。实践表明，在工程实 际中使用ＬＭＳ Ｖｉｒｔｕａ１．Ｌａｂ中的Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ模块进 一（责任编辑修改稿收到日期为２０１０年６月２１日。 汽学林） ３８一 车技术
