央视点名京东，CAE仿真提高儿童安全座椅质量

据央视报道，上海市市场监管局近期发布的市场检验和质量抽查结果显示，相当多的儿童安全座椅质量堪忧。

据悉，本次抽查的58批次儿童安全座椅中，有14批次不合格，不合格检出率约为24%。抽查样品主要来自电商平台，包括1号店、唯品会、网易考拉、淘宝(含天猫)、京东等。在被抽样的这几家网络平台中，京东商城的不合格检出率最高，约为41.7%，远高于这次抽查的平均不合格检出率。目前，这次抽查中涉及的14批次样品已经全部下架。

研究表明，在乘车中正确使用儿童安全座椅，婴儿（1岁以下）在交通事故中的死亡率降低71%，1~4岁的幼龄儿童在交通事故中的死亡率也能降低54%。显然，相比使用成人安全带和成人怀抱的方式，儿童安全座椅的使用是降低事故伤害的最有效手段。儿童安全座椅碰撞性能是指在汽车碰撞过程中，座椅系统通过约束、限制乘员保持合理的位移，以分散乘员身体承载过大冲击力，减少乘员损伤的能力。我国汽车儿童安全座椅碰撞性能评价仍然主要依赖实验，这对于企业提高产品质量、降低开发成本、提高产品竞争力来说是严重的制约。而通过有限元分析的方法能够有效解决以上问题。

在儿童安全座椅整个有限元分析过程中，前处理是一个重要的环节，涉及到单元选取、材料建模、接触连接定义及加载等，它直接影响着碰撞仿真的计算精度与效率。元王CAE仿真专家利用HyperMesh将儿童安全座椅主体、把手、底座上下盖板等板件使用壳单元（大小为5~10mm）建模，背靠板使用了六面体单元网格。

儿童安全座椅网格

根据欧洲安全标准，儿童座椅内放置被安全带约束的Q1.5儿童假人，台车在滑轨上逐渐加速到50km/h，并保持此速度进行初速度为50km/h的正面碰撞，得到台车碰撞的加速度波形如下图所示。

碰撞加速度曲线

仿真模型工况加载：给儿童安全座椅碰撞有限元模型定义汽车前进方向上的初始速度50km/h，同时给台车座椅金属板一个与初速度方向相反的加速度脉冲载荷，模拟汽车正面碰撞效果。重力方向加载9.8m/s^2的重力加速度。

假人在碰撞发生初始时刻、60ms和120ms时的运动形态仿真如下图所示，从假人运动形态来看，仿真结果与试验结果基本一致。

碰撞过程假人运动形态仿真结果

碰撞过程中假人运动形态试验结果

下图为假人头部合成加速度仿真分析与碰撞试验结果，两条曲线的整体波形基本一致，头部最大碰撞加速度仿真结果42.0g（在66.8ms处），稍大于试验最大峰值40.7g（在71.9ms处）。由此得到的头部损伤指数HIC为140.1，大于试验结果116.6，远小于ECER44(欧洲儿童乘员约束系统法规)法定值570.

假人头部合成加速度仿真与试验结果

下图为试验与仿真得到的假人胸部合成加速度曲线。两者比较，仿真最大峰值为43.7g,略大于试验结果的41.1g,符合ECER44法规中胸部合成加速度不得超过55g的规定。同时，从胸部合成加速度整体趋势看，仿真结果也与试验基本一致。

假人胸部合成加速度

在汽车使用越来越频繁的潮流下，汽车儿童安全座椅质量受到的重视在逐渐增加，而日趋严格的竞争形势、安全要求、环保标准使得企业必须高效的完成新产品开发。通过以上试验与有限元仿真分析结果可知，物理试验与仿真分析结果基本吻合，有限元分析技术在提高产品质量、降低开发成本、提高产品研发效率等方面有着巨大的优势，让越来越多企业选择有限元分析技术助力产品研发。

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