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汽车侧碰帘式气囊的参数匹配与优化研究
| 论文题名： | 汽车侧碰帘式气囊的参数匹配与优化研究 |
| 关键词： | 汽车侧碰;帘式气囊;乘员约束系统;参数匹配;均匀压力算法;有限元仿真 |
| 摘要： | 为适应世界经济发展的需要，汽车保有量呈现稳步增长的态势。随之而来的是诸如环境污染、交通堵塞、能源危机和交通安全等问题，其中交通安全事故已成为“世界第一害”。我国从上世纪90年代以来交通事故死亡人数已经十多年位居世界第一。汽车碰撞事故按其类型可以分为:正面碰撞、侧面碰撞、追尾和翻滚等。在我国，城市道路交通主要是平面交叉路口，汽车发生侧面碰撞事故的概率最高，其导致乘员死亡的概率小于正面碰撞，致伤率却是居于第一位。汽车侧碰乘员约束系统的研究已经成为汽车侧碰安全性领域研究的一大热点。侧面乘员约束系统研究的一个重点就是帘式气囊。本文以国内某著名气囊公司为某车型匹配约束系统为基础展开，探讨了以有限元为基础的帘式气囊设计与匹配过程中的一些问题。本文研究的主要内容有以下几个方面: 1.介绍了有限元仿真技术在乘员约束系统开发中的应用以及常用的乘员约束系统仿真软件LS-DYNA、MADYMO和PAM-SAFE等。然后以国内某著名安全气囊公司的乘员约束系统开发流程为基础简要介绍了基于有限元仿真技术的乘员约束系统开发流程。 2.介绍了安全气囊的基本工作原理和种类。对安全气囊均匀压力算法、欧拉算法以及最新的粒子法等数值分析方法进行研究，并从计算效率、适用范围以及计算稳定性等方面综合比较均匀压力算法、欧拉算法和粒子法。 3.研究了一套以有限元仿真技术为基础的帘式气囊正向开发流程。应用多假人多工况的方法建立了帘式气囊几何模型，并运用荷兰TNO公司的MADYMO7.3自带折叠软件Folder和HYPERMESH建立了帘式气囊有限元模型。建立了MADYMO帘式气囊仿真模型并进行了有限元仿真分析和试验验证。研究结果表明，以有限元仿真技术为基础对帘式气囊的开发过程进行指导具有实际意义。 4.在没有整车侧面碰撞有限元仿真模型的基础上，运用PSM子结构方法（预定义的运动方法）对侧面乘员约束系统进行建模仿真。侧面乘员约束系统仿真模型的建立主要工作有仿真模型相关输入数据的提取和仿真模型相关运动结构的建立。侧碰PSM子结构仿真模型建立之后，从假人运动响应和假人伤害值响应两个方面对其进行对比验证。结果表明所建立的子结构仿真模型计算结果无论是假人运动响应还是假人伤害值响应均能和试验值很好的吻合，所提出的子结构方法对侧面乘员约束系统的开发设计有很好的指导作用。在验证仿真模型有效性的基础上再对帘式气囊性能参数进行优化，进一步降低假人头部伤害。 本文的研究成果对提高帘式气囊的匹配效率、降低开发成本，以及提高汽车侧碰安全性有十分重要的意义。 |
| 作者： | 王德宝 |
| 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 |
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