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儿童安全座椅动态性能预测模型及实验研究
| 论文题名： | 儿童安全座椅动态性能预测模型及实验研究 |
| 关键词： | 儿童安全座椅;正面碰撞;预测模型;布置参数;灵敏度;参数优化 |
| 摘要： | 随着汽车保有量的增长以及民众对道路交通中车内儿童乘员保护意识的增加，国内外对于儿童乘车安全问题愈发重视，对于儿童约束系统的研究也越来越多，但针对儿童安全座椅布置参数灵敏度以及动态损伤预测的研究仍有不足。本文主要目的在于建立儿童安全座椅的动态损伤预测模型以及在其基础上探究儿童安全座椅各布置参数对于ECER129法规规定的诸多损伤指标的灵敏度，并寻找能够使得儿童安全座椅对儿童乘员达到最佳保护效果的布置参数方案。 基于ECER129法规建立了Q3假人正面碰撞仿真模型并验证了模型的有效性，为方便安全座椅布置参数的调整建立了基于上述仿真模型的概念模型,在概念模型的基础上采用单因素分析的方法探究了儿童安全座椅靠背刚度，安全座椅坐垫角及靠背角，五点式安全带织带刚度，安全座椅坐垫高度及靠背厚度，五点式安全带肩带出口位置，五点式安全带腰带出口位置，假人与安全座椅间的摩擦系数，安全座椅与台车间的摩擦系数，上拉带织带刚度共10个布置参数对胸部3ms加速度aC，头部3ms加速度aH，头部相对于座椅Cr点的水平位移xhead（headexcursion），头部损伤指标15HIC，最大腹部压力P，上颈部拉力Fz，上颈部弯矩yM共7个损伤指标的影响。并依据所得试验数据确定了各布置参数对七个损伤指标的灵敏度。 对上拉带误用情况下安全座椅靠背刚度对儿童乘员损伤的影响进行单因素研究，结果表明无上拉带时各项损伤指标相较于有上拉带情况均有较大增长，并且在保证头部相对于座椅Cr点的水平偏移xhead小于法规要求的前提下较低的安全座椅靠背刚度可使胸部3ms加速度ac和头部损伤指标15HIC两个指标能达到相对较好水平。 对该款座椅的布置参数进行优化，根据灵敏度分析结果挑选了坐垫角度、安全带织带刚度、安全座椅坐垫高度和安全带肩带出口位置四个对主要儿童损伤指标影响较大的布置参数，采用响应曲面法获得可以使该款儿童安全座椅保护效果最佳的布置参数水平。 |
| 作者： | 杨通 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张学荣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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