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安全气囊展开引起前排离位儿童损伤机理研究
| 论文题名： | 安全气囊展开引起前排离位儿童损伤机理研究 |
| 关键词： | 汽车工程;安全气囊;动力学特性;离位儿童;损伤机理;离位试验 |
| 摘要： | 随着汽车工业的发展以及道路交通事故的逐年增加，汽车的安全性也得到越来越多的重视。汽车被动安全的研究目标是在车辆发生碰撞时使乘员的损伤和死亡降到最低。安全气囊作为一种有效的被动安全保护装置，是基于50百分位成年男性设计的，对于离位儿童以及5百分位女性乘员会造成头骨骨折、颈椎折断、胸骨骨折等额外的伤害。 本文详细介绍了美国FMVSS208法规关于离位乘员保护的要求，这是是唯一涉及到离位乘员保护的法规标准，明确了离位乘员静态试验的过程和要求以及乘员头部、颈部、胸部的损伤评价准则和计算方法。目前我国还没有相关的法律法规，因此离位儿童损伤机理研究对我国安全法规的完善具有重要意义。 参照现有被动安全研究方法，采用试验与仿真相结合的方式开展儿童离位保护研究。以某汽车乘员侧安全气囊为研究对象，采用计算流体动力学方法，运用MADYMO软件建立安全气囊仿真模型。通过气囊静态起爆试验验证气囊的展开过程和最终展开形状;线性冲击试验以及三岁儿童离位试验验证气囊的动力学特性，最终获得稳定有效的安全气囊仿真模型。 根据法规FMVSS208中关于离位保护的要求，进行三岁儿童离位仿真研究。研究泄气孔大小、气体发生器产气量、织布渗透率、折叠方式、起爆角度等气囊参数对离位儿童的损伤影响;探究双级起爆安全气囊的保护性能，结果表明当点爆延迟时间为30ms，产气量分配比例为50∶50时，3岁离位儿童的综合损伤最小;研究儿童离位位置与损伤的关系，结果表明儿童距离安全气囊模块越远，综合损伤越小，越有利于儿童的离位保护。 研究分析气囊内部物理场在不同时刻的变化情况以及气体流速、压力、温度与乘员损伤之间的相关性，研究表明气囊内部压力与乘员损伤之间高度线性相关，并且在此基础上研究离位儿童头部、胸部和颈部的损伤机理。采用统计学方法对大量不同工况的仿真结果进行研究分析，结果表明:在HIC15的计算时间段内，头部加速度与气囊内部压力的比值系数为1.4502;胸部连续3ms最大加速度与对应3ms时间内气囊内部压力的比值系数为0.8936;颈部最大轴向拉伸力与头部和胸部在Z轴方向上的最大相对位移之间的比值系数为3.903。 |
| 作者： | 刘秋 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张学荣;葛如海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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