郭三本 王凯 刘东春
中汽研汽车检验中心广州有限公司 广东省广州市 513340
摘 要： 侧面碰撞试验的研究具有十分重要的现实意义。本文从碰撞形式、台车和评价方法等方面分析了C-NCAP （2021版）和C-IASI（2020版）侧面碰撞试验技术规程的主要差异，然后以某一车型的实车碰撞试验对比分析了两种工况下的碰撞波形和假人损伤。两种工况下的碰撞波形一致性较高，但C-IASI工况下主驾假人的头部伤害和躯干肋骨位移峰值更大，后排女性假人的躯干肋骨位移趋势和达到峰值的时刻具有较高的一致性。
关键词：C-NCAP C-IASI 侧面碰撞 假人损伤
1 前言
在汽车保有量不断提升的同时，与之而来的安全事故也不断增加。根据国外交通事故死亡人数的相关数据统计，侧面碰撞引起死亡人数占比30%[1]。在汽车侧面碰撞中，由于没有像前机舱拥有纵梁、前保险杠等有效吸能结构，B柱与乘员舱座椅距离有限，驾驶员的伤害往往会更大。为了提高车辆侧面碰撞的安全性能，降低乘员的伤害，常从车辆结构耐撞性、安全气囊控制策略两方面开展研究，最后通过实车
碰撞试验或者虚拟仿真实现性能验证。而在现有国内的侧面碰撞形式中，主要根据GB20071、C-IASI和C-NCAP的规程开展动态试验评价车辆的被动安全性能。据此，侧面碰撞试验的研究具有十分重要的现实意义，本文将分析对比C-NCAP （2021版）[2]和C-IASI（2020版）[3]实
车侧面碰撞试验规程的主要差异，分析对
比两种工况下碰撞波形和假人损伤的差异，
为汽车侧面碰撞的被动安全性能研究提供
有效的指引。
2 试验规程的主要差异分析
本节将依次分析C-NCAP（2021版）
和C-IASI（2020版）侧面碰撞试验中碰
撞形式、台车和壁障、评价规程之间的差异。
1）碰撞形式
CNCAP（2021版）侧碰在主驾
驶、副驾驶和后排左侧座椅位置分别放
置WORLD SID、ES2和SID IIs D版
假人，然后MDB（Moving deformable
北京超6成指标被无车家庭摇中barrier）以km/h的速度撞击车辆R
点向后250mm位置。
C-IASI（2020版）侧碰分别在主驾
和后排左侧座椅位置分别放置SID IIs D
版假人，MDB以km/h的速度撞击
车辆的碰撞基准线，该碰撞基准线的位置
取决于轴距L的大小。为了保证乘员舱承
受最大的冲击载荷，MDB的平整部分对准
主驾假人头部，且能覆盖后排，CIASI定
义了碰撞参考距离IRD（Impact referece
distance），即试验车和MDB首次接触时，
MDB纵向中心线和试验车前轴的距离。根
据IRD和轴距l的关系，见公式1，确定
碰撞基准线的位置。
2）台车和壁障
C-NCAP（2021版）和C-IASI（2020
版）侧面碰撞的台车重量要求和质心位置
不同，壁障性能设计也存在差异，见表1。
Comparative Analysis of Dummy Damage Based on C-NCAP and C-IASI Real V ehicle Side Impact T est
Guo Sanben Wang Kai Liu Dongchun
Abstract： T he research of side impact test has very important practical signifi cance. This paper analyzes the main diff erences between C-NCAP (2021 version) and C-IASI (2020 version) side impact test technical regulations from the aspects of collision form, trolley and evaluation method, and then compares and analyzes the actual vehicle crash test of a certain model. The collision waveform and dummy damage under two working conditions are analyzed.
The collision waveforms in the two working conditions are highly consistent, but the head injury and torso rib displacement peaks of the main driving dummy are larger in the C-IASI condition, and the torso rib displacement trends and peaks of the rear female dummy are larger, and consistent with each other.
Key words：C-NCAP, C-IASI, side impact, dummy injury
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相比C-IASI，C-NCAP侧面碰撞台车的能量减少了7%。
3）试验评价规程差异分析
C-NCAP（2021版）和C-IASI（2020版）两种试验规程的评价方法不同，C-NCAP 对假人头、胸、腹和骨盆的伤害设定高低限值和极限值，高低限值分别对应最高分和0分，然后利用线性插值方法获得假人基本评分。若部位伤害指标超出极限值，则对应得分为0分。最后根据约束系统的表现、侧气帘动态保护性能、车门开启情况、主驾安全带开启力等方面开展加罚分评价。C-IASI对假人头部、颈部、躯干、骨盆和腿部的伤害值、车辆结构的入侵量和假人头部运动设定评级区间，对应级别有优秀、良好、一般和较差四个等级。C-NCAP侧面碰撞试验对车门形变不考核，而-C-IASI侧面碰撞试验需要测量主驾座椅中线和B柱内侧表面之间的距离，用以判定车辆的入侵程度。
在C-NCAP侧面碰撞试验中，主驾假人肩部侧向力大于3KN或胸部粘性指标VC大于1m/s时，胸部得分为0；主驾假人腹部肋骨粘性指标VC大于1m/s时，腹部得分为0。在C-IASI侧面碰撞试验中，肩部触底或位移超过60mm，躯干评价降一级；躯干中任一肋骨变形量峰值均小于50mm，取平均值评级；若超过50mm，按该肋骨的峰值进行评级。
3 数据分析
1）台车碰撞波形对比
在IIHS侧碰台车和E-NCAP侧碰台车的质心分别安装一个三向加速度传感器，试验后获得碰撞波形，见图1，可见两种工
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况下台车的碰撞波形具有较高的一致性。
图1 台车碰撞波形对比
2）前排假人损伤对比
两种工况下，前排假人头部和躯干
均能获得侧气帘和侧气囊的有效保护，
C-NCAP工况下头部伤害指标HIC15为
31.53，3ms合成加速度值为21.81g，得
分4分。C-IASI工况下头部伤害指标为
145，评级优秀。
对于肩部，两种工况下虽肩部侧向
力峰值接近，但由于假人重量的差异，
C-IASI工况下的肩部侧向力提前20ms左
右达到峰值，见图2，肩部侧向位移峰值比
C-NCAP工况下的肩部侧向位移峰值大
10mm。
对于躯干，相比C-NCAP工况，
C-IASI工况下肋骨位移提前10ms左右达
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到峰值，且肋骨位移峰值更大，胸部肋骨
位移峰值的平均值大15.36mmm，腹部肋
骨位移峰值的平均值大28.05mm。
对于骨盆，C-NCAP工况下根据耻骨
力的表现评分，C-IASI工况下根据髋骨
力和髂骨力的表现评级。C-NCAP工况下，
假人的耻骨力峰值为0.5KN，得分4分；
C-IASI工况下，髋骨力峰值为2.1KN，
髂骨力峰值为2.3KN，髋骨力和髂骨合力
峰值为4.0KN，骨盆评级优秀。
3）后排假人损伤对比
两种工况下，假人头部均能获得侧气
帘的有效保护，头部没有与前排座椅或内
饰件发生二次碰撞，前者头部伤害指数
HIC15为89.4，得分1分；后者头部伤害
指数HIC15为67，评级为优秀。对于后排
女性假人肩部，两种工况下肩部位移达到
峰值的时刻一致，肩部运动趋势一致，但
C-IASI工况下后排女性肩部位移峰值为
29.2mm，比C-NCAP工况更剧烈，增加
了
33.3%。
图3 后排女性假人的肩部位移对比
两种工况下，胸部上中下肋骨的位移
趋势一致，达到峰值的时刻均在60ms附
近，并且胸部上中肋骨位移峰值接近，但
C-NCAP工况下胸部下肋骨位移峰值为
17.8mm，比C-ISAI工况大54.7%。
两种工况下，腹部上下肋骨位移趋势
一致，达到峰值的时刻均在60ms附近，但
C-ISAI工况下腹部肋骨的变形更剧烈，
上下肋骨位移的最大值分别为23.4mm和
35.8mm，分别是C-NCAP
工况下腹部上
表1 21CNCAP和20CIASI台车和壁障的差异
图2 主驾肩部侧向力对比
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下肋骨位移峰值的3倍和5倍。C-NCAP 工况下后排女性假人胸腹部得分均是满分；C-ISAI 工况下，胸部和腹部肋骨的平均变形量为22.55mm，肋骨的粘性指标VC 值和变形速率分别小于1m/s 和8m/s，评级优秀。
对于骨盆，C-NCAP 工况下耻骨力峰值为3.19KN，得分1分；C-IASI 工
况
图4 后排女性假人的胸部肋骨位移对比
bj40末日版 （a）胸部上肋骨 （b）胸部中肋骨 （c）胸部下肋骨
图5 后排女性假人腹部肋骨位移对比
（a）腹部上肋骨 （b）腹部下肋骨
下髋骨力和髂骨力的峰值分别为0.86KN 和0.27KN，髋骨力和髂骨力合力峰值为1.04KN，骨盆评级优秀。为了比较形象地对比骨盆伤害，见图，可知C-NCAP 工况下髋骨力峰值和髂骨力峰值分别是是C-IASI 工况下髋骨力峰值和髂骨力峰值的3.1倍和1.8倍。相比C-IASI 工况，C-NCAP 工况下后排假人骨盆的伤害更
大。
4 结论
柴油比重本文主要分析了C-NCAP（2021版）和C-IASI（2020版）两种侧面碰撞实验规程和评价方法的主要差
异，并通过某一车型的实车碰撞实验分析了两种工况下假人的损伤差异，主要结论如下：相比C-NCAP 试验，C-ISAI 的评价体系更加
丰富。由于主驾假人重量以及蜂窝铝结构的差异，C-IASI 工况下主驾假人的头部伤害指数HIC15更大，躯干肋骨的变形
量更剧烈。后排女性假人的头部伤害指数HIC15相近，肩部侧向位移、躯干肋骨位移的趋势和达到峰值的时刻基本一致，但腹部肋骨位移变形更严重，骨盆的伤害则较小。
参考文献：
[1]赵念文.汽车侧面安全性能研究.[J]设计研究，2019，23（42）：122-02.
[2]中国汽车工程研究院.中国保险汽车汽车安全指数规程.[R]2020.
[3]中国汽车技术研究中心.CNCAP 乘员保护2021版测评方案
.[R]2019-09.
（a）髋骨力 （b）髂骨力
图
6 后排女性假人的骨盆受力对比
作者简介
郭三本： （1994.12—），男，汉族，广东汕头人，
研究生，初级工程师，从事汽车碰撞安全工作。
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