车辆撞击过程中的安全带固定点位移影响分析

交通事故中正确调节安全带能够减少乘员损伤程度，降低死亡率。车辆侧翻中，车体构架变形会造成安全带固定装置位置变化，与车体连接的顶轴发生水平和垂直位移，改变安全带几何形状。

利用翻转组件测试系统（ROCS）评估车辆严重侧翻时的安全带性能。进行4项车辆翻转试验，2项使用底层ROCS固定装置，另2项安装新型D环执行器（DRA），车辆前排座椅安放混合型III碰撞试验假人（ATD），并正确带上安全带。假人头部、颈部、胸部和盆骨部位由器械固定。依据FMVSS208程序要求，自动调节安全带上固定点装置，后背位置随之调节。测试使用三点式安全带，测试中不断测量DRA位移变化，DRA调节时间约20ms。传感器安装在驾驶员和副驾驶员之间ROCS固定装置上，测量角速度、俯仰率及滚转角速度，以及纵向、水平及垂直加速度。接触开关安装在假人头部、手臂和胸部。假人肩膀和大腿外侧安装测重传感器。

试验车辆侧翻角度为90°时肩式安全带的有效性最低，这是由于翻转时假人随之平行翻转，偏离安全带固定位置。安全带固定装置的偏移可进一步使得安全带固定在假人胸部，可允许偏移距离为25.4～50.8mm。另外，车辆90°侧翻时无纵向加速，使得假人头部、颈部和躯干在车辆未碰撞地面前保持直线运动状态。研究表明，头部、颈部和躯干保持直线状态是减少颈部受力负荷、降低受伤概率的重要因素。

在更严重的180°侧翻条件下，可通过整车设计的角度实现与车辆构架相连的D环固定装置动态位移变化。座椅综合约束系统可通过连接肩式安全带和腰式安全带方式，减小车辆构架变形引发的安全带几何变形。

在有无可动态调节安全带D环固定装置的两种试验条件下，对比假人运动学特性和安全带张力。结果表明，D环固定装置的位置动态变化对假人颈部承受载荷无明显影响。在限制假人垂向位移条件下，对安全带固定性能也无影响。

Daniel E.Toomey et al. SAE 2015-01-1756.

编译：谢秀磊