1 导言
近年来与行人有关的人车磕碰安全问题，已经成为车辆安全功能开发的热门[1]。据日本查询核算，在非丧命的轿车与行人磕碰交通事故中，下肢损害占40%[2]。为了下降行人腿部所受的损伤一般在车辆前端添加防护结构吸收行人腿部的磕碰能量，来减轻行人腿部所受损伤。腿部防护结构的资料、厚度及相对与小腿模型的磕碰方位联系均对行人小腿损伤发生影响。因而本文使用HyperStudy软件对影响小腿损伤值的要害参数进行DOE试验规划，经过剖析找出首要影响参数从而进行规划改善。
2 Study模型树立
本文首要使用Altair公司HyperMesh软件进行行人与车辆有限元仿真模型树立，如图1所示。建模时仅考虑前端结构对小腿磕碰的影响，根本网格尺度操控在5mm×5mm[3]。
图1 行人小腿磕碰有限元模型
将树立好的有限元模型导出.K文件格局并使用LS-DYNA求解器进行核算。因而在HyperStudy中需求装备LS-DYNA求解器履行脚本，并设置求解器输入相关要求，包含存储途径、CPU个数设置、运算内存设置。
2.1 规划变量界说
腿部防护结构一般由前横梁吸能泡沫和安装在发动机底部护板上方的塑料支撑件组成，吸能泡沫紧缩刚度及支撑件的X向刚度的规划尤为重要。别的小腿磕碰模型与车辆前端榜首触摸时间，小腿底部离地上空隙也会对小腿损伤发生必定影响。如图2所示，黄色部分为小腿冲击模块、绿色部分为缓冲块泡沫、蓝色部分为下支撑件。
图2 腿部防护结构示意图
因而考虑以上要素，选取DOE规划变量为小腿底部离地上空隙H、吸能泡沫密度RO、发动机底部支撑件厚度T。规划变量及其水平见表1所示。
表1 规划变量及其水平 
2.2 呼应界说
本次试验剖析的意图便是为了下降行人小腿损伤值，体系的输出（呼应）是行人小腿损伤值即胫骨加速度(X-ACC)、膝部曲折角(BENDING)、膝部剪切位移(SHEARING)。HYPERSTUDY中界说的呼应表达式见表2所示。
表2 呼应表达式 
3 DOE剖析
3.1 DOE模型树立
DOE操控办法选用彻底因子试验法，它经过对一切变量的一切水平进行组合来规划试验[4]。
本例中规划变量选用3个水平等级，在试验组织后，共发生27组核算文件，图3为变量的3D散点图示，其间Z轴代表变量H值，X、Y轴别离代表RO和T值。
图3 变量H运转的3D矩阵图示
3.2 DOE成果剖析
核算后走人小腿损伤值成果蛇形图如图4所示。
图4 行人小腿损伤值蛇形图
3.2.1线性相关性
依据HyperStudy核算成果，规划变量及呼应的线性相关性如图5所示。由图中可知，规划变量发动机底部支撑件厚度(T)与胫骨加速度值(X-ACC)相关性较高，到达0.92，阐明T的改变会明显影响到X-ACC的改变；规划变量发动机底部支撑件厚度(T)、小腿离地高度(H)与膝部曲折角(BENDING)呈负相关联系，阐明T与H的添加会导致BENDING值的下降；规划变量发动机底部支撑件厚度(T)与膝部剪切位移呈必定负相关联系。从成果来看规划变量吸能泡沫密度(RO)对小腿损伤的影响不大。
