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基于柔性体假人的高速列车乘员-内部结构碰撞研究
| 论文题名： | 基于柔性体假人的高速列车乘员-内部结构碰撞研究 |
| 关键词： | 高速列车;座椅;结构设计;被动安全防护水平;碰撞过程;能量分配 |
| 摘要： | 车辆的安全包括人-机-环三个部分，车辆被动安全研究发生碰撞时乘员与车辆内部环境之间的关系。被动安全防护技术及措施是事故中保护乘员免受伤害的最后手段，因此提高车辆内部结构的被动安全防护水平相关研究具有重要的意义。 基于现有损伤标准，以HybirdⅢ50％型正面碰撞假人为基础，讨论乘员在车辆碰撞中能量与损伤之间的关系，初步提出以能量为基础的乘员被动安全能量分配导控方法，并以某型高速列车客室为仿真场景，建立列车内部以座椅为主体的局部环境仿真模型，验证能量分配导控方法的可行性，并因此提出高速列车座椅被动安全改进设计建议。 主要完成以下工作： (1)对国内外被动安全发展及标准法规进行综述，结合现有损伤判据标准规范以及乘员在列车碰撞事故中的损伤特点，分析车辆碰撞过程中能量在车体-内部结构-人体之间传递和耗散，建立能量为参数的作为人体损伤评价方法，分析乘员在二次碰撞中能量与损伤之间的关系。 (2)针对柔性体坐姿假人进行分析和标定，以既有高速列车客室内部结构建立模型，满足车辆碰撞分析要求，包括座椅的材料、连接方式、载荷及约束等条件，建立表征能量流动与分配的碰撞仿真模型，实现试验载荷条件下的碰撞过程仿真。 (3)以现有的损伤评估标准和能量评估标准分别分析乘员在高速列车座椅局部碰撞条件下的损伤情况，通过分析两者之间的关系及在损伤判据上的区别，讨论能量损伤评估标准的可行性，并建立车辆碰撞中乘员能量分配导控方法。增加乘员非损伤致命部位的能量吸收，降低损伤致命部位的能量吸收，提高乘员的事故幸存性。 (4)以能量分配导控方法分析乘员的损伤情况，提出对某型高速列车二等车座椅的改进方案，通过增加座椅靠背的弹簧刚度，整体降低乘员的能量吸收，利用桌板控制对乘员损伤致命部位的能量分配，降低头部的碰撞能量吸收，结合两种途径实现对座椅的改进设计。 |
| 作者： | 严振刚 |
| 专业： | 安全科学与工程 |
| 导师： | 张乐乐 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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