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新型预紧式汽车安全带关键技术及仿真分析
| 论文题名： | 新型预紧式汽车安全带关键技术及仿真分析 |
| 关键词： | 汽车安全带;关键技术;乘员约束系统;仿真;二次碰撞;保护;预紧装置;织带;设计开发;设计参数;汽车被动安全;安全气囊;效能;有限元软件;企业;机构;产品竞争力;标准;组合分析;自主开发 |
| 摘要： | 安全、环保、节能是当今世界汽车发展的主旋律，安全位列三者之首，足见其极端重要性。被动安全是汽车安全的两大主题之一，乘员约束系统作为汽车被动安全的主要研究内容，对保护乘员安全意义重大。 安全带是乘员约束系统的主要保护装置之一。汽车碰撞时，安全带将乘员约束在座椅上，使乘员的头部、胸部不至于向前撞到转向盘、仪表板及风挡玻璃，减少乘员发生二次碰撞的危险。普通安全带本身亦有不足之处，由于安全带动态拉出量和织带与乘员佩戴间隙的存在，造成织带松弛，当碰撞发生时，增加了乘员发生车内二次碰撞的风险。预紧式安全带通过使用预紧装置，能避免上述缺陷，其作用是发生碰撞事故时，通过预紧装置将安全带织带回收，消除织带松弛量，改善约束状况，实施乘员有效保护。 预紧式安全带是国外一项比较成熟的技术，目前已成为众多轿车的标准配置。国外技术垄断的存在和国内企业对技术研究投入的缺乏，使得我国安全带企业目前还没有开发出比较成熟的预紧式安全带产品。研究预紧式安全带的相关技术，对我国安全带企业的创新和提高产品竞争力很有实际意义。 本文阐述了研究预紧式安全带的重要意义和安全带约束性能的评价标准；在搜集、消化国内外的安全带标准、法规和专利文献后，分析、借鉴目前市场上安全带主流产品，以自主开发的新型离合机构为基础，借助ANSYS有限元软件和ADAMS运动学仿真模块，设计开发了一套预紧量为100 mm的安全带，总结了预紧式安全带的一般设计流程和方法。另外，设计开发了一套限力装置，初步实现了预紧式安全带的限力功能。 利用ADAMS软件对新型离合机构与传动机构的结构匹配性能和安全带预紧量的大小进行仿真分析；应用MADYMO软件建立预紧式安全带约束系统的仿真模型，模拟分析乘员各项伤害指标，分析和评价安全带各个关键设计参数对约束效能的影响，找出各参数的优化区间；对优化区间内的各个关键设计参数进行交叉组合分析，寻求优化参数组合，指明预紧式安全带的优化设计方向；特别地，对预紧量为100 mm的安全带匹配安全气囊后，分析约束系统的乘员保护效能，验证本课题的设计方案；对安全气囊、安全带、预紧式安全带、带限力功能预紧式安全带等约束系统的保护效能进行仿真对比分析，从仿真角度分析说明开发预紧式安全带的积极意义。 |
| 作者： | 刘秋成 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 杜群贵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华南理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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