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油门踏板对驾驶员下肢损伤的影响
| 论文题名： | 油门踏板对驾驶员下肢损伤的影响 |
| 关键词： | 汽车;油门踏板;安全性;正面碰撞;仿真模型 |
| 摘要： | 随着近年来我国经济的高速发展，居民汽车保有量呈现逐年增加的趋势。汽车在给人们带来了方便的同时，也带来了众多的社会问题。研究表明，在交通事故中，下肢损伤占碰撞事故中所有中度以上损伤(AIS2+)的近三分之一。在所有的损伤类型中，下肢损伤虽不像头部和胸部损伤一样容易致命，但却容易导致人残疾，进而给受害者带来极大的精神和肉体的痛苦。因此，关于驾驶员下肢损伤的研究具有重要的意义。 现阶段国内外学者在下肢损伤的研究中，常常忽略踏板系统或简化了踏板模型，结果的可靠性难以保证。为弥补国内外学者针对油门踏板系统研究较少的现状，本文建立了详细的油门踏板有限元模型，并分析了在正面碰撞中，油门踏板各参数对驾驶员胫骨力和胫骨指数的影响。主要工作内容如下： 1)依据驶员在驾驶车辆时实际踩压油门踏板的情况，以及踏板在车辆中的实际安装情况，设计了两种不同的油门踏板固定支架，并对踏板进行摆锤冲击试验，获得油门踏板部件在不同冲击速度下的响应以及断裂情况。 2)建立了踏板的有限元模型，讨论了网格尺寸、类型以及单元类型对仿真结果的影响，并优化了踏板模型，使模型的计算结果在各个工况中和试验结果具有较高的相似度。 3)研究了油门踏板的摩擦系数、踏板行程、旋转刚度以及断裂扭矩等参数对驾驶员下肢损伤的影响，并得出相关结论。 论文研究表明，四面体网格不适用于踏板模型的建立，全积分的单元类型会增加模型的刚度，从而降低结果曲线的时域，采用常应力的单元公式并配合适当的沙漏能控制参数，能使模型的计算结果在各个工况中和试验结果具有较高的相似度。踏板各因素中，对驾驶员胫骨力的影响较大的参数是旋转刚度和踏板断裂扭矩。对驾驶员胫骨指数影响较大的两个参数是踏板行程和断裂扭矩。踏板侵入量对驾驶员胫骨力的影响不明显，然而，当踏板侵入量增大时，驾驶员胫骨指数会出现明显的上升。 |
| 作者： | 刘宇豪 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 曹立波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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