NCAP2021版行人保护开发解读

2021版C-NCAP对于行人保护部分有两个主要更新：一是头型评价区域扩大，二是更换了新的腿型。

首先从整体工况来看一下2021版和2018版行人保护部分的差异：

头型试验，增加WAD 2100-2300区域头部测评，模拟车辆撞击二轮车骑行者的保护情况，碰撞速度40km/h，角度60度。腿型实验，更新为aPLI腿型。

其次，看一下重点技术要求差异：

头型测试区域增大，试验分值比重降低。腿型试验分值由3分提升到5分，占比增大，考核指标相比2018版有变化。行人保护部分单项星级门槛和2018版保持一致，但是由于新更换的腿型经验/数据积累少，加上头型评价区域增加，增大了试验结果的不确定性。因此，行人保护整体开发难度增加了。

两个主要变化分析：

第一个，头部测试难点分析，上图是新增WAD2100-2300区域在轿车和SUV车上的位置。对于低姿态车型（比如轿车），头部区域增大后，增加的部分主要为玻璃区域和A柱上的点。玻璃中间区域得分容易，A柱上的点得分很难，所以整体提升不明显。而且由于 21 版头部分数由 18 版的 12 分降为 10 分，所以头部得分是有所降低的。对于较高姿态的车型（比如SUV），增加的部分主要为风窗根部区域，这个区域一直是行人保护开发的难点，所以头型试验整体得分会有所下降。

针对头部区域增大这一开发难点，我们通过研究得出的开发策略是：对新增区域的造型、结构和零部件设计进行优化，并且定义合理的变形空间。对于风窗玻璃、通风盖板和IP结构等关键零部件进行合理设计，有效地利用这个区域的空间，优化零部件刚度，实现头部保护得分策略。

第二个，腿型开发难点分析，首先，aPLI腿型相对于Flex PLI腿型，质量由13.2kg增加到24.7kg，质量增加了11.5kg，冲击能量增加了87%左右，开发难度增大；其次，通过实车测试，比较两个腿型的冲击特性，由于能量和腿型的差异，aPLI腿型的弯曲比原来柔性腿的弯曲程度增大很多，大腿弯矩及膝盖韧带伸长量增加明显。

对于aPLI腿型，我们进行了DOE分析，分析车辆前端各个件的结构强度、造型等对腿型得分的影响。分析中发现：机罩前端越向后，腿部整体得分越高；机罩前端在腿部弯矩区域内时，腿部得分越低；机罩前端避开腿部弯矩区域，得分会增加；机罩前端刚度越低，腿部得分越高。因此，我们得出结论：腿部得分与上端横梁X向位置，Z向高度以及横梁刚度关系密切；大腿弯矩对应区域刚度及位置是决定腿部得分的关键因素。

根据以上的DOE分析结论，我们得出aPLI腿型应对策略：

对于较高姿态车型，比如SUV车型，保证上、中、下各个传力路径稳定压溃，能量吸收稳定。采用平推策略。

对于较低姿态车型，比如轿车，需要通过造型，结构来控制腿型的冲击过程，使腿型从下而上的倾倒，才能保证腿部的得分。用一句通俗的话来说就是斜躺策略。

通过深入的研究，测试与分析之后，对于2021版C-NCAP 行人保护头型冲击和腿型冲击的难点有了初步的理解，制定了相应的开发策略。相信后续在各主机厂和检测机构的不断研究和努力下，针对行人保护新增的评价要求，一定会很快掌握其开发能力，提升车辆的行人保护性能。