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原文传递轿车前排座椅参数对后排乘员的安全性防护研究

论文题名：	轿车前排座椅参数对后排乘员的安全性防护研究
关键词：	轿车;正面碰撞;乘员安全性;座椅参数;MADYMO仿真
摘要：	在我国，汽车后排座椅的使用率高且往往是长辈、孩子或身份高贵者。但是这部分人的生命安全却得不到有效保护，主要原因是:后排座椅没有像前排座椅一样具有丰富的配置、后排安全带使用率低且后排安全带易失效等。国内外对于轿车后排乘员被动安全的研究，主要集中在后排乘员安全带的使用情况、后排安全带刚度、卷收器锁止特性、后排坐垫倾角等;对于前排座椅的研究也主要针对驾驶员、副驾驶员的安全保护，缺少前排座椅对于后排乘员保护方面的研究。　　本文基于MADYMO软件建立了后排乘员正面碰撞仿真模型，通过此模型对后排乘员的伤害机理进行研究。研究表明在轿车发生正面碰撞时，后排乘员的头部极易与前排座椅头枕发生二次碰撞，乘员其它部位也易与前排座椅靠背发生碰撞。本文主要分析前排座椅头枕参数、靠背参数对后排乘员伤害值的影响关系，通过改进轿车前排座椅参数，使后排乘员在正面碰撞时得到更好的保护。　　本文的研究内容主要有以下几个方面: 　　 1、在阅读大量文献的基础上，介绍了国内外对于后排乘员安全保护的研究现状与不足，根据在正面碰撞时后排乘员易与前排座椅发生二次碰撞的运动特性，提出了通过改进前排座椅设计参数来保护后排乘员的方案。　　 2、介绍了乘员伤害的评价指标与国内外针对于后排乘员制定的相关法规技术，介绍了各国针对后排乘员的试验方法，也介绍了各国对于汽车头枕安全性设计的要求。　　 3、介绍了计算机仿真在汽车碰撞研究中的应用，并利用碰撞分析软件MADYMO建立了后排乘员约束系统模型，包括车体模型、5％女性假人、安全带有限元模型等;通过仿真计算，对仿真结果和实车碰撞结果进行对比分析，仿真分析结果与实车碰撞结果大致吻合，关键指标误差在15％以内，验证了模型的有效性。　　 4、根据已验证的后排乘员约束系统模型，分析在设置不同前排座椅参数情况下，后排乘员的伤害值变化情况。本文研究的前排座椅参数主要有头枕水平距离、头枕高度、头枕刚度、靠背刚度、靠背距离、靠背倾角、靠背与坐垫连接铰刚度。总结分析了各个参数对于后排乘员的影响关系，提出通过减小头枕水平距离，减少靠背距离和靠背刚度，选择合适的头枕刚度、靠背倾角、靠背与坐垫连接铰刚度有利于后排乘员的保护。　　 5、对前排座椅各参数进行灵敏度分析，得到对后排乘员影响较大的三个参数分别为前排头枕水平距离，靠背距离，靠背倾角。以这三大参数为主要因素建立正交试验表，通过对正交试验结果的分析，得到参数最优组合。对比优化前后后排乘员头部、胸部、腿部的伤害值情况，显示了在改进参数后对后排乘员造成最大伤害的头部伤害值HIC减少了25％左右，完全伤害指标WIC也减少了17.91％，优化效果明显。　　最后，讨论了前排座椅参数对后排乘员安全性防护研究中还需要进一步研究的问题。
作者：	赵飞
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：	2013
正文语种：	中文