崔崇楨,曹立波,顏凌波,2,Cing-Dao Kan

(1.湖南大學(xué),汽車車身先進(jìn)設(shè)計(jì)制造國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,長沙 410082； 2.汽車噪聲振動(dòng)和安全技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400039；3.喬治華盛頓大學(xué),國家事故分析中心,阿什本 20147)

?

2015117

車與車正面碰撞安全性仿真研究*

崔崇楨1,曹立波1,顏凌波1,2,Cing-Dao Kan3

(1.湖南大學(xué),汽車車身先進(jìn)設(shè)計(jì)制造國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,長沙 410082； 2.汽車噪聲振動(dòng)和安全技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400039；3.喬治華盛頓大學(xué),國家事故分析中心,阿什本 20147)

以某中型乘用車有限元模型為基礎(chǔ)，分別建立質(zhì)量減輕25%、剛度增加25%和同時(shí)減輕質(zhì)量和增加剛度的3種變型車模型，連同基礎(chǔ)車，共有4輛目標(biāo)車模型，分別與中型乘用車、SUV和小型乘用車進(jìn)行正面100%和50%重疊率的碰撞仿真，以研究乘用車質(zhì)量減輕和剛度增加對(duì)其碰撞加速度和駕駛員損傷的影響。結(jié)果表明，在車與車100%和50%重疊正面碰撞中，乘用車質(zhì)量減輕和剛度增加使其自身碰撞加速度明顯升高；質(zhì)量減輕后的目標(biāo)車駕駛員頭部HIC36、胸部最大加速度值和大腿力最大值增大；剛度增加后的目標(biāo)車在100%重疊正面碰撞中駕駛員損傷加重，而在50%重疊正面碰撞中駕駛員頭部和大腿損傷減輕。

車與車碰撞；安全性；仿真；相容性；損傷風(fēng)險(xiǎn)

前言

車與車碰撞事故統(tǒng)計(jì)分析指出，在車與車前碰撞事故中，質(zhì)量、剛度和幾何尺寸是影響乘員致命或嚴(yán)重?fù)p傷的3個(gè)最重要因素，其中質(zhì)量是影響駕駛員損傷的第1位因素，車輛幾何尺寸和剛度是第2位因素[1-4]。有研究指出，兩車碰撞中乘員的相對(duì)損傷風(fēng)險(xiǎn)與車輛結(jié)構(gòu)的能量吸收特性、車輛質(zhì)量之比和車輛長度或尺寸有關(guān)[5]。一些研究者建立了車與車碰撞相對(duì)損傷方程來研究車輛參數(shù)對(duì)損傷風(fēng)險(xiǎn)的影響。文獻(xiàn)[6]中建立了基于數(shù)據(jù)庫的致命損傷風(fēng)險(xiǎn)模型來研究質(zhì)量、剛度、侵入量以及安全帶是否使用等因素對(duì)損傷風(fēng)險(xiǎn)的影響和這些因素的相互作用。在試驗(yàn)研究方面，文獻(xiàn)[7]中進(jìn)行了一個(gè)車與車碰撞試驗(yàn)項(xiàng)目，研究車輛性能指標(biāo)和被撞車輛駕駛員死亡率之間的規(guī)律。目前，國內(nèi)外關(guān)于車與車碰撞安全性的研究主要是SUV與乘用車碰撞或乘用車與乘用車碰撞的相容性[8-9]，較少考慮一種車型在整個(gè)車輛群體中與多種車型碰撞時(shí)的安全性。

中型乘用車、SUV和小型乘用車是公路交通中3種典型的車型。在我國，SUV和小型乘用車日益增多，如2011年我國SUV銷量達(dá)到160萬臺(tái)，小型乘用車銷量也超過180萬臺(tái)。隨著SUV和小型乘用車越來越多，不同車型之間的碰撞相容性問題也會(huì)越來越突出。本文中以某中型乘用車為研究對(duì)象，通過改變?cè)撥囉邢拊Ｐ?，建立質(zhì)量減輕、剛度增加和同時(shí)減輕質(zhì)量并增加剛度的新車型，分別進(jìn)行中型乘用車與中型乘用車、SUV和小型乘用車100%及50%重疊率的正面碰撞仿真，分析了碰撞過程中結(jié)構(gòu)變形、車體加速度和駕駛員損傷情況。

1 模型建立

1.1 車型選擇

美國喬治華盛頓大學(xué)國家事故分析中心(national crash analysis center, NCAC)采用逆向工程方法建立了多種車型的有限元模型，并根據(jù)US NCAP正面碰撞和IIHS 40%偏置碰撞試驗(yàn)結(jié)果對(duì)有限元模型進(jìn)行驗(yàn)證[10]。選取該中心建立的2001福特Taurus、2003福特Explorer和2010豐田Yaris有限元模型分別代表中型乘用車、SUV和小型乘用車，如圖1所示。

1.2 約束系統(tǒng)建立

建立Taurus的駕駛員約束系統(tǒng)，主要包括50百分位多剛體Hybrid III假人、多剛體座椅和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、有限元車體、安全氣囊和混合安全帶系統(tǒng)，采用PSM(prescribed structure motion)方法模擬腳踏板和膝蓋接觸區(qū)域儀表板的侵入，如圖2所示。根據(jù)NTHSA 4776號(hào)試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該約束系統(tǒng)的有效性[11]。

1.3 目標(biāo)車建立

近年來，越來越多的汽車采用輕量化材料和新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來減輕車體質(zhì)量。同時(shí)，為滿足碰撞安全性需要，車輛前部剛度也比數(shù)年前有所增加。為更真實(shí)地模擬車與車正面碰撞事故，本文中以福特Taurus有限元模型為基礎(chǔ)車，選取整車質(zhì)量m、前部結(jié)構(gòu)剛度KW400和碰撞事故車輛類型為變量，來模擬不同質(zhì)量、剛度車輛與不同類型車輛碰撞時(shí)的安全性。

通過降低鋼材部件密度35%來達(dá)到整備質(zhì)量減輕25%，同時(shí)保持整車剛度不變，用于代表輕量化后前端結(jié)構(gòu)剛度不變的車輛，文中稱為車A。通過利用高強(qiáng)度鋼DP500代替基礎(chǔ)車的鋼材部件使前部結(jié)構(gòu)剛度增加22%，用于代表質(zhì)量不變而前部結(jié)構(gòu)剛度較大的車輛，文中稱為車B。同時(shí)減輕整車質(zhì)量和增加剛度得到質(zhì)量較輕而剛度較高的車輛，文中稱為車AB，用來研究質(zhì)量減輕和剛度增加的交互作用。

以基礎(chǔ)車、車A、車B和車AB作為車與車碰撞中的目標(biāo)車輛，進(jìn)行US NCAP剛性墻正面碰撞仿真，得到的碰撞力-位移曲線如圖3所示。因?yàn)榫哂邢嗨频慕Y(jié)構(gòu)特性，基礎(chǔ)車型和車A在前400mm變形范圍內(nèi)幾乎具有相同的碰撞力。車B和車AB在前400mm變形范圍內(nèi)的剛度比基礎(chǔ)車增加了約22%，結(jié)構(gòu)剛度增加造成碰撞初期和后期較高的碰撞力。

2 仿真方法

為研究不同車輛類型之間的碰撞，選取中型車(Taurus)、SUV(Explorer)和小型車(Yaris)作為碰撞事故車輛變量的3個(gè)水平。以這3種車作為車與車碰撞中的同伴車輛。由于車與車碰撞較復(fù)雜，需要全面分析不同碰撞中的安全性，因此通過全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)來安排碰撞仿真，每組進(jìn)行12次仿真。

文獻(xiàn)[12]中對(duì)事故統(tǒng)計(jì)分析指出，前縱梁全部參與的碰撞和一側(cè)縱梁參與的偏置碰撞在前碰撞中所占比例都高于30%，是前碰撞中兩種最常見的碰撞事故類型。根據(jù)這個(gè)結(jié)果，分別進(jìn)行目標(biāo)車輛與同伴車輛之間100%和50%兩種重疊率的正面碰撞仿真。在碰撞仿真中，目標(biāo)車和同伴車的初始速度都是56km/h，但方向相反，共進(jìn)行了24組碰撞仿真。圖4為目標(biāo)車與同伴車碰撞示意圖。

3 仿真結(jié)果分析

3.1 結(jié)構(gòu)變形分析

在車與車100%重疊碰撞中，目標(biāo)車和同伴車主要吸能結(jié)構(gòu)高度基本一致，車輛兩側(cè)主要吸能結(jié)構(gòu)都參與碰撞，產(chǎn)生變形的結(jié)構(gòu)較多，碰撞界面上的碰撞力分布比較均勻。碰撞雙方車輛前圍板侵入量較低，乘員艙保持完好。

在50%重疊碰撞中，只有單側(cè)吸能結(jié)構(gòu)參與碰撞吸能，車體變形相對(duì)較大。目標(biāo)車輛與中型、小型車碰撞時(shí)，前圍板侵入量有所增加，但乘員艙基本完整?；A(chǔ)車、車A與SUV碰撞時(shí)，SUV的左前縱梁壓潰基礎(chǔ)車和車A的左前門柱，造成乘員艙嚴(yán)重壓潰；當(dāng)車B與SUV碰撞時(shí)，車B前艙結(jié)構(gòu)剛度增加，左側(cè)縱梁、左側(cè)輪罩和懸架罩變形后阻止SUV左前縱梁進(jìn)一步侵入，避免了乘員艙壓潰，見圖5。可以看出，在車與車50%重疊碰撞中，兩車前部結(jié)構(gòu)剛度差異是造成車輛乘員艙壓潰的主要原因。

3.2 加速度曲線分析

目標(biāo)車輛和中型車在100%正面碰撞中左右B柱下部的平均加速度曲線對(duì)比如圖6所示。從圖6(a)可以看出，車A的加速度曲線整體較高，但是仍保持與基礎(chǔ)車相近的波形。這是因?yàn)檐嘇與基礎(chǔ)車具有相似的結(jié)構(gòu)剛度，在碰撞中結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生的碰撞力基本一致，而其車體質(zhì)量減輕導(dǎo)致加速度上升。對(duì)于車B，加速度曲線上升較快，較早達(dá)到峰值，加速度曲線波形發(fā)生較大變化，這是由于車B與其它車輛碰撞時(shí)，其較高的結(jié)構(gòu)剛度導(dǎo)致了較大的碰撞力。對(duì)于車AB，質(zhì)量減輕和剛度增加都會(huì)導(dǎo)致其加速度曲線升高，峰值接近45g。

從圖6(b)可以看出，中型車加速度曲線峰值略有變化，加速度波形變化較小。這可能是因?yàn)槟繕?biāo)車輛的質(zhì)量或剛度改變主要影響中型車的變形量，而對(duì)其結(jié)構(gòu)變形模式影響較小。中型車相近的結(jié)構(gòu)變形模式產(chǎn)生的碰撞力也較接近，因此加速度曲線非常接近。

圖7為目標(biāo)車與中型車在正面50%重疊碰撞中左右B柱下部的平均加速度曲線。與100%重疊碰撞相比，50%重疊碰撞中加速度曲線持續(xù)時(shí)間較長、峰值較低，目標(biāo)車加速度曲線變化趨勢一致。

目標(biāo)車輛與SUV、小型車碰撞時(shí)，加速度曲線變化趨勢與圖6和圖7基本一致。總體來看，質(zhì)量減輕和剛度增加造成自身加速度上升，而對(duì)同伴車加速度影響較小。

3.3 目標(biāo)車駕駛員損傷指標(biāo)分析

3.3.1 100%重疊正面碰撞

采用中型車Taurus的駕駛員約束系統(tǒng)來分析目標(biāo)車駕駛員損傷。在車與車100%重疊正面碰撞中，儀表板侵入量較小，不考慮儀表板侵入對(duì)駕駛員造成的損傷，以目標(biāo)車縱向加速度作為輸入量進(jìn)行仿真分析，目標(biāo)車輛駕駛員損傷指標(biāo)如表1所示。

表1 100%正面碰撞中目標(biāo)車駕駛員損傷指標(biāo)

由表1可見，在同樣碰撞條件下，車A和車B駕駛員損傷指標(biāo)比基礎(chǔ)車較高，而車AB駕駛員損傷指標(biāo)最高，特別是與SUV碰撞時(shí)，車AB駕駛員HIC36達(dá)到1 853。車A由于質(zhì)量減輕導(dǎo)致碰撞過程中速度變化量較大，加速度曲線上升較高且峰值增加，導(dǎo)致HIC36增加。對(duì)于車B，較高的HIC36是因?yàn)榕鲎仓衅浼铀俣戎瞪仙^快且峰值出現(xiàn)較早，導(dǎo)致頭部與轉(zhuǎn)向盤之間的相對(duì)速度較高。對(duì)于車AB，質(zhì)量減輕和剛度增加造成加速度更高，從而導(dǎo)致HIC36更高。加速度升高也造成駕駛員與安全帶、內(nèi)飾之間的碰撞力增加，特別是在車B與SUV碰撞中，最大胸部加速度達(dá)到64g，超過了法規(guī)要求上限60g。隨著加速度的增加，駕駛員大腿與儀表板碰撞更加劇烈，導(dǎo)致大腿力增加。特別是車AB駕駛員右大腿力峰值達(dá)到20.3kN，超過了法規(guī)上限10kN?？梢钥闯?，質(zhì)量減輕和剛度增加都會(huì)造成100%正面碰撞中乘用車駕駛員損傷風(fēng)險(xiǎn)增加，乘用車同時(shí)減輕質(zhì)量和增加剛度會(huì)導(dǎo)致駕駛員損傷風(fēng)險(xiǎn)增加更多。

車與車碰撞事故研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)兩輛質(zhì)量不同的車輛發(fā)生事故時(shí)，較輕車輛和較重車輛駕駛員損傷風(fēng)險(xiǎn)之比與較重車輛和較輕車輛質(zhì)量比成指數(shù)關(guān)系[13]。圖8為100%重疊碰撞中目標(biāo)車駕駛員不同部位損傷指標(biāo)隨兩車質(zhì)量比(同伴車與目標(biāo)車輛質(zhì)量之比)增加的變化趨勢?？梢钥闯?，頭部HIC36、胸部加速度都隨質(zhì)量比增大而顯著升高，而駕駛員胸部壓縮量略微增加，增加幅度較小。隨著質(zhì)量比增大，基礎(chǔ)車和車A駕駛員的右大腿力變化較小，而車B和車AB駕駛員右大腿力增大明顯，可能是因?yàn)榕鲎策^程中較高的加速度導(dǎo)致駕駛員大腿和儀表板內(nèi)飾之間相對(duì)碰撞速度較大。

根據(jù)US NCAP碰撞試驗(yàn)中50百分位男性Hybrid III假人損傷風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算方法，計(jì)算出目標(biāo)車駕駛員不同部位損傷風(fēng)險(xiǎn)，如圖9所示。其中頭部、頸部和胸部采用簡明損傷標(biāo)準(zhǔn)3級(jí)以上(AIS3+)的損傷風(fēng)險(xiǎn)，大腿采用包括髕骨粉碎性骨折的2級(jí)以上(AIS2+)的損傷風(fēng)險(xiǎn)。從圖9可知，當(dāng)基礎(chǔ)車與同伴車碰撞時(shí)，駕駛員頸部AIS3+損傷風(fēng)險(xiǎn)最高；當(dāng)車A與同伴車碰撞時(shí)，頭部、頸部損傷風(fēng)險(xiǎn)增加較少，大腿AIS2+損傷風(fēng)險(xiǎn)增加幅度稍大；當(dāng)車B與同伴車碰撞時(shí)，頭部、頸部和胸部損傷風(fēng)險(xiǎn)略有增加，而大腿AIS2+損傷風(fēng)險(xiǎn)增加最多，特別是與SUV碰撞時(shí)駕駛員的大腿AIS2+損傷風(fēng)險(xiǎn)接近80%；當(dāng)車AB與同伴車碰撞時(shí)，由于加速度更高，駕駛員各部位損傷風(fēng)險(xiǎn)比車B更高。可以看出，在100%重疊車與車碰撞中，質(zhì)量減輕對(duì)目標(biāo)車自身駕駛員頭部、頸部、胸部AIS3+損傷風(fēng)險(xiǎn)影響相對(duì)較小，剛度增加會(huì)造成大腿力AIS2+損傷風(fēng)險(xiǎn)增大較多，而同時(shí)減輕質(zhì)量和增加剛度對(duì)駕駛員損傷風(fēng)險(xiǎn)增加更大。

3.3.2 50%重疊正面碰撞

以目標(biāo)車X、Y向加速度和Y、Z向旋轉(zhuǎn)加速度作為約束系統(tǒng)輸入量，采用PSM方法模擬腳踏板和儀表板下部運(yùn)動(dòng)，對(duì)50%重疊碰撞中目標(biāo)車駕駛員損傷進(jìn)行仿真分析。

表2為50%重疊碰撞中目標(biāo)車駕駛員損傷指標(biāo)。從表2可以看出，基礎(chǔ)車、車A與SUV碰撞時(shí)，頭部HIC36分別達(dá)到1 184和1 214，左大腿力高達(dá)30kN，右大腿力也超過了法規(guī)要求上限10kN。主要原因是基礎(chǔ)車、車A與SUV碰撞時(shí)，乘員艙壓潰變形，儀表板向車輛后方和下方的侵入量過大，對(duì)駕駛員膝部造成嚴(yán)重的二次碰撞和擠壓，并導(dǎo)致駕駛員身體后移。同時(shí)車體繞Z軸旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致駕駛員軀干向A柱方向轉(zhuǎn)動(dòng)。駕駛員頭部與氣囊左半部分接觸，并與轉(zhuǎn)向盤發(fā)生碰撞，產(chǎn)生較高的HIC36值。車B由于剛度較高，碰撞中的侵入量較低，駕駛員膝部受到的載荷較小，大腿力比基礎(chǔ)車和車A駕駛員明顯降低。車AB加速度最高，導(dǎo)致其駕駛員損傷比車B更高，由于侵入量降低，左大腿力相對(duì)基礎(chǔ)車和車A有所下降。目標(biāo)車與中型、小型車碰撞時(shí)，其駕駛員相對(duì)于車體轉(zhuǎn)動(dòng)和后移較少，駕駛員與約束系統(tǒng)相互作用較好，損傷相對(duì)較低。

表2 50%重疊碰撞中目標(biāo)車駕駛員損傷指標(biāo)

50%重疊碰撞中目標(biāo)車駕駛員損傷指標(biāo)與兩車質(zhì)量比的關(guān)系如圖10所示。與100%正面碰撞類似，頭部HIC36、胸部加速度和大腿力隨著質(zhì)量比增加而上升，而胸部變形量隨著質(zhì)量比增加變化較小。

50%重疊碰撞目標(biāo)車輛駕駛員損傷風(fēng)險(xiǎn)如圖11所示。在目標(biāo)車與SUV碰撞中，大腿AIS2+損傷風(fēng)險(xiǎn)最高，達(dá)到100%，頸部和胸部AIS3+損傷風(fēng)險(xiǎn)隨著目標(biāo)車質(zhì)量和剛度的改變變化較小。目標(biāo)車與中型、小型車50%重疊碰撞中駕駛員頭部、頸部和胸部AIS3+損傷風(fēng)險(xiǎn)變化較?。欢鴦偠仍黾訒r(shí)，駕駛員大腿AIS2+損傷風(fēng)險(xiǎn)有所下降?？梢钥闯?，在車與車50%重疊碰撞中，乘用車質(zhì)量減輕對(duì)駕駛員損傷影響較小，而剛度增加可以降低儀表板侵入量，減輕大腿和頭部損傷。

由于篇幅有限，本文中未對(duì)同伴車駕駛員損傷情況進(jìn)行分析。

4 結(jié)論

通過車與車碰撞仿真，分析了中型乘用車質(zhì)量減輕和剛度增加對(duì)不同類型車與車正面100%和50%重疊碰撞加速度及其駕駛員損傷的影響。

在正面100%和50%重疊的碰撞中，中型乘用車質(zhì)量減輕和剛度增加使自身加速度升高，而對(duì)同伴車加速度影響較小。中型乘用車駕駛員頭部HIC36、胸部加速度和最大大腿力隨著兩車質(zhì)量比增加而增大，而胸部變形量變化較小。

在正面100%重疊碰撞中，中型乘用車質(zhì)量減輕或剛度增加都使駕駛員損傷指標(biāo)增加，大腿AIS2+損傷風(fēng)險(xiǎn)增加較明顯；在正面50%重疊碰撞中，中型乘用車質(zhì)量減輕對(duì)駕駛員損傷影響相對(duì)較小，而剛度增加有利于減輕駕駛員頭部和大腿損傷。

[1] Kahane C J. Vehicle Weight, Fatality Risk and Crash Compatibility of Model Year 1991-99 Passenger Cars and Light Trucks[R]. Technical Report DOT HS 809662,DOT,2003.

[2] Padmanaban J. Influences of Vehicle Size and Mass and Selected Drive Factors on ODDs of Driver Fatality[C]. 47thAnnual Conference, Association for Advancement of Automotive Medicine, Lisbon, Portugal,2003.

[3] Jeremy J B, Paul S, Richard M M. Vehicle Related Factors that Influence Injury Outcome in Head-on Collisions[C]. 52nd AAAM Annual Conference Annals of Advances in Automotive Medicine, October,2008.

[4] Jeremy J B, Paul S, Richard M M, et al. Structural Attributes of the Striking Vehicle that Control Aggressivity Toward the Struck-vehicle in Frontal Collisions[C]. IRCOBI Conference, September,2009.

[5] Denis P W, Ciaran K S. Car Size and Injury Risk: a Model for Injury Risk in Frontal Collisions[J]. Accident Analysis and Prevention,2002,34:93-99.

[6] Nusholtz G S, Xue J, Shi Y, et al. Effects of Different Vehicle Parameters on Car to Car Frontal Crash Fatality Risk Estimated Through a Parameterized Model[C]. SAE Paper 2006-01-1134.

[7] Stephen S, Aloke P. NHTSA’s Recent Compatibility Test Program[C]. ESV Conference Paper 05-0278.

[8] Hideki Y, Naruyuki H, Koji M. Evaluation of Crash Compatibility Based on Car-to-car Crash Tests[J]. Int. J. Vehicle Safety,2008,3(1):81-90.

[9] 李桂兵,楊濟(jì)匡.前剛度對(duì)小型轎車與SUV正面碰撞兼容性的影響研究[C].第十四屆中國汽車安全技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議文集,2011.

[10] Marzougui D, Samaha R R, Cui C, et al. Extended Validation of the Finite Element Model for the 2001 Ford Taurus Passenger Sedan[R]. Working Paper NCAC 2012-W-004, July 2012.

[11] MGA Research Corporation. Final Report of New Car Assessment Program Testing of a 2004 Ford Taurus SE[R]. NHTSA Test No.4776, December 2003.

[12] Scullion P, Morgan R M, Mohan P, et al. A Reexamination of the Small Overlap Frontal Crash[C]. 54thProceedings of the Association for the Advancement of Automotive Medicine, Las Vegas, Nevada, October 2010.

[13] Evans L. Driver Injury and Fatality Risk in Two-car Crashes Versus Mass Ratio Inferred Using Newtonian Mechanics[J]. Accident and Prevention,1994,26(5):609-616.

Simulation Study on Vehicle to Vehicle Frontal Crash Safety

Cui Chongzhen1, Cao Libo1, Yan Lingbo1,2& Cing-Dao Kan3

1.HunanUniversity,StateKeyLaboratoryofAdvancedDesignandManufacturingforVehicleBody,Changsha410082;2.StateKeyLaboratoryofVehicleNoise-Vibration-HarshnessandSafetyTechnology,Chongqing400039;3.TheGeorgeWashingtonUniversity,NationalCrashAnalysisCenter(NCAC),Ashburn20147

With a medium car as base vehicle, three variant FE models are obtained by reducing gross mass, increasing front-end stiffness and simultaneously reducing mass and increasing stiffness respectively, so there are altogether four target vehicle models including base one. Then both 100% and 50% overlap frontal crash simulations are conducted with four target vehicles against three partner vehicles (medium car, SUV and small car) respectively to study the effects of mass reduction and stiffness increase on crash acceleration and driver injuries. The results show that the mass reduction and stiffness increase of medium car increase its own impact acceleration significantly in both 100% and 50% overlap frontal crashes; For target vehicle with reduced mass its IC36, maximum chest acceleration and maximum femur force of driver increase; As for target vehicle with increased stiffness, driver’s injuries become severer in 100% overlap frontal crash, while the head and femur injuries of driver are less severe in 50% overlap frontal crash.

vehicle to vehicle crash; safety; simulation; compatibility; injury risk

*國家863計(jì)劃項(xiàng)目(2012AA111802)和國家973計(jì)劃項(xiàng)目(2012CB723802)資助。

原稿收到日期為2013年3月21日，修改稿收到日期為2013年12月6日。