原文传递
多工况下副驾驶员侧乘员的碰撞安全性研究
| 论文题名： | 多工况下副驾驶员侧乘员的碰撞安全性研究 |
| 关键词： | 约束系统;遗传算法;多目标优化;汽车碰撞安全 |
| 摘要： | 随着汽车保有量的增加，汽车安全事故越来越多，乘员安全性也愈加受到重视。目前乘员安全性的研究主要集中在驾驶员侧，对副驾驶乘员的关注相对较少，研究对象也主要是法规标准中的混合Ⅲ型第50百分位男性假人，对其他身材乘员的研究还较为欠缺。在多种碰撞形式中，占比例最高的还是两种正面碰撞，即正面全宽碰撞和正面偏置碰撞，合计占比超过50%。因此，研究正面碰撞副驾驶乘员的安全性是具有重要现实意义的。本文针对上述问题，进行多工况下副驾驶侧乘员的安全性研究，具体工作如下： 首先总结了国内外道路交通安全的现状以及国内外对副驾驶乘员安全性的研究状况，总结了国内外正面碰撞法规以及乘员损伤的评价指标。 由假人缩放理论参考第50百分位男性假人的损伤极限值确定了第95百分位男性假人的损伤极限值，并确定了第5、50、95百分位三种假人模型的加权伤害指标计算公式。 在MADYMO软件中建立了正面全宽碰撞和40%重叠偏置碰撞的碰撞仿真模型，并根据C-NCAP中的碰撞实验标准进行实车碰撞实验后，根据实验结果中的假人损伤与碰撞姿态完成对应的仿真模型的对标验证。将验证后的两个模型作为基础模型，进一步建立第5、95百分位乘员所对应的仿真模型，最终获得两个正碰、三种假人组合的六种碰撞模型。 对比六种工况下假人的伤害值响应的情况，并对比分析了同一碰撞工况下三种假人的运动姿态以及损伤风险。进而以加权伤害指标值最低为主要优化目标进行六种碰撞模型的多目标优化。 为使优化过程高效准确，首先使用灵敏度分析法对优化的参数进行筛选，筛选出对假人伤害值影响最大的四个参数并确定其变化范围。使用拉丁超立方试验设计并根据相应的仿真结果建立六个模型中假人的加权伤害指标值的二次多项式响应面模型，并选择NSGA-Ⅱ遗传算法进行多目标优化。 运用MATLAB中的gamultiobj函数实现NSGA-Ⅱ算法，完成模型优化。获得最终结果中约束系统参数组合如下所示：安全带上固定点位置距离地板的距离为0.80m，安全气囊排气孔直径为50mm，安全带限力缩放为原来的0.8倍，气囊的质量流率增大至原始值的1.29倍时，全局优化效果最佳。六种工况下假人的加权伤害指标值均有显著下降，其中：第5百分位女性假人在两个碰撞工况下加权伤害指标值分别下降了9.8%与19.7%；第50百分位男性假人的加权伤害指标值分别减少了13.3%和11.5%；第95百分位男性假人的加权伤害指标值分别减少了9.1%和8.0%。所构建的约束系统多目标优化方法有效兼顾到不同碰撞形式、不同身材假人的安全性，优化效果明显。 |
| 作者： | 张苏秀 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 葛如海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
