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中国3岁儿童乘员正面碰撞损伤防护分析
| 论文题名： | 中国3岁儿童乘员正面碰撞损伤防护分析 |
| 关键词： | 乘车儿童;约束系统;正面碰撞;整车座椅;仿真模型 |
| 摘要： | 随着我国机动车保有量的逐渐增加，乘车儿童越来越多。目前，我国儿童约束系统（CRS）研发基本上是由儿童安全座椅生产厂家独自完成，同时碰撞试验用儿童假人均是依照欧美人体特征开发的假人，西方3岁儿童假人模型是否适用于中国3岁儿童的损伤分析需要进一步研究验证。因此，积极开展儿童安全座椅与整车匹配研究和基于中国人体特征的儿童乘员损伤防护分析具有十分重要的现实意义和实际需求。 本文针对3岁儿童前向安装的儿童安全座椅，匹配东南汽车某款在研SUV车型，运用MADYMO PSM子结构法建立仿真模型，研究整车座椅坐垫刚度、整车座椅坐垫和儿童安全座椅摩擦系数、安全带限力等级对3岁儿童乘员的损伤影响规律，帮助企业提高新车型儿童乘车安全性能，使新车型在C-NCAP100%正碰试验中儿童乘员获得满分。同时，对比分析东西方3岁儿童乘员损伤结果。主要研究内容包括： （1）通过手持式三维扫描仪 FARO逆向成型得到儿童安全座椅点云数据，基于有限元方法与多刚体系统动力学理论，建立儿童安全座椅和整车座椅有限元模型，匹配得到儿童安全约束系统正面滑台碰撞试验仿真模型，并通过滑台和实车正面碰撞试验验证滑台碰撞试验仿真模型有效。 （2）为解决安全座椅安装困难问题，根据国标GB27887-2011《机动车儿童乘员用约束系统》，在不影响儿童约束系统防护效果情况下，改善整车座椅 ISOFIX下固定点尺寸。依据2015版C-NCAP规程和2014版儿童约束系统（CRS）评价规则，对儿童乘员损伤影响因素进行分析。并利用插值法原理，得到座椅坐垫刚度值大于70N/mm，安全座椅摩擦系数为0.39，安全带限力等级越低儿童损伤值越小，小于2000N时可降低儿童乘员损伤。 （3）基于TNO P3儿童约束系统正面碰撞仿真模型，对比分析欧美TNO P3与具有中国人体特征的3岁儿童乘员损伤差异。研究结果表明，3岁儿童损伤响应在峰值、趋势等方面具有高度一致性，且总体误差小于5%。因此，在研究中国3岁儿童乘员损伤防护效果时，使用TNO P3儿童假人的仿真计算结果作为有效参考数据。 |
| 作者： | 刘娜 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 唐友名;宋名洋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 厦门理工学院 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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