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轿车侧面碰撞中后排乘员的损伤防护研究
| 论文题名： | 轿车侧面碰撞中后排乘员的损伤防护研究 |
| 关键词： | 轿车安全;侧面碰撞;后排乘员;损伤防护 |
| 摘要： | 中国轿车后排座位的使用率很高，这预示着在中国每年由于受伤和死亡的30多万人数中，后排乘员的受伤和死亡人数占据着一定的比例。事实证明，在现实的道路交通事故中，轿车后排乘员，特别是身材矮小的女性及青少年往往受伤较为严重。2012年7月1日，中国将开始实行最新版的中国新车评价规程(C-NCAP)，自此之后后排乘员的损伤将纳入评分标准。 本文旨在通过C-NCAP(2012)标准规定的后排乘员的损伤指标来研究后排乘员的损伤情况，对比分析模型添加约束系统前后乘员损伤的差异，提出有效的后排乘员损伤防护措施，并从计算机仿真分析中验证了其有效性。 本文首先通过大量的文献研究，分析总结近些年的汽车交通事故类型和汽车安全的发展概况，对比分析了国内外碰撞法规和标准的不同。在研究了有限元分析基本理论的基础上，根据C-NCAP标准建立可变形移动壁障的有限元模型，以国内某轿车为研究对象，建立了整车侧面碰撞有限元模型，并验证了所建模型的可靠性。按照C-NCAP标准要求进行了侧面碰撞仿真，结合多刚体动力学分析软件MADYMO，应用PSM(Prescribed Structure Motion)子结构方法，得到其假人损伤指标值并按照标准要求进行了分析和评价，同时考察了在不同的碰撞角度和位置下假人的损伤情况，并对损伤结果进行了分析和讨论。针对模型在侧面碰撞中对乘员保护的不足，研究了乘员约束系统的设计对后排碰撞侧乘员的损伤防护情况，建立了包括内饰、安全带、侧面安全气囊和侧面安全气帘的有限元模型，重点分析了它们对后排乘员头部防护的影响情况，并同时对比考察了不同情况下假人的胸部和骨盆损伤指标的变化情况。 研究表明：在侧面碰撞中，后排乘员最容易受到严重损伤的部位的是头部，头部损伤指标严重超标，骨盆合力远小于标准设定值。在针对头部损伤防护所添加约束系统的设计中，内饰、安全带、侧面气囊和侧面气帘的使用均能有效的降低乘员头部的HIC(Head Injury Criterion)值，其中内饰使其降低了30.92％，安全带使其进一步降低了39.26％，气囊和气帘的分别使用可使其进一步降低99％、96.9％，最终HIC值分别减小为23.213和87.634，证明了在后排座椅上添加气囊或气帘均可以有效的保护乘员的头部免受损伤，同时所设计的约束系统的使用也没有对乘员胸部和骨盆造成不利的影响，指标值都在乘员的耐受限度内。从仿真分析中对后排假人进行了损伤防护的研究，对今后后排乘员的研究有一定的借鉴作用。 |
| 作者： | 贺培培 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 杨济匡 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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