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校车主动式安全气囊包形设计与防护效率研究
| 论文题名： | 校车主动式安全气囊包形设计与防护效率研究 |
| 关键词： | 校车;主动式安全气囊;包形设计;防护效率 |
| 摘要： | 近年来，随着校车事故的频繁发生，校车对儿童乘员的安全保护性能愈发受到人们的重视。作为校车乘员的重要安全保护装置之一，校车乘员约束系统逐渐成为校车安全研究的重要领域。根据现行国家标准GB24407-2012《专用校车安全技术条件》，校车座椅需配备两点式安全带。但当校车发生正面碰撞时，乘员上半身由于缺乏有效约束，导致碰撞过程中乘员向前倾倒，头部与前排座椅靠背发生二次碰撞，造成乘员头部和颈部的严重伤害。可见，两点式安全带并不能对校车乘员起到有效保护。同时，由于校车儿童乘员经常处于离位状态，安全带佩戴率和正确使用率都十分低。为提高校车乘员约束系统对儿童乘员的保护效果和主动性，本文将安全气囊引入到现有校车乘员约束系统中，提出一种新型常开式的主动式校车安全气囊，并基于CAD设计与CAE分析，以降低12岁校车儿童乘员伤害为目标，进行了该气囊的包形设计与防护效率研究。 本文的主要研究内容有如下几个方面: 1.在研究分析了国内外文献资料的基础上，介绍我国校车安全的现状，阐述国内外校车乘员约束系统以及安全气囊的发展和研究概况。针对现有校车乘员约束系统的不足，提出一种新型主动式校车安全气囊的整体设计方案，用以提高校车约束系统对儿童乘员的保护效果。 2.对比分析各国校车相关安全技术法规以及其中5百分位女性假人的伤害评价指标。根据校车乘员约束系统对乘员伤害的影响，提出包含颈部伤害评价的校车乘员完全伤害评价指标WICs。 3.运用多刚体动力学软件MADYMO建立包括前后排座椅、地板、HybridⅢ型5百分位女性假人（代表12岁儿童）、安全带在内的校车乘员约束系统正面碰撞仿真模型，并将仿真结果与台车碰撞试验结果进行对标，验证模型的有效性。 4.在已验证的模型基础上，建立校车主动式安全气囊模型。通过MADYMO正面碰撞仿真分析，比较不同包形方案下HybridⅢ型5百分位女性假人伤害指标，建立包形与乘员伤害之间的关系，确定气囊包形设计原则，选择较好包形设计方案。 5.采用较好包形设计方案，进一步进行参数优化，小范围改变气囊与乘员头、颈、胸部的距离，细致分析气囊形状对乘员伤害的影响。以完全伤害评价WICs为目标，采用正交试验法，得到包形最优和次优参数组合，并综合考虑安全带佩戴与不佩戴两种工况，得出最终气囊包形参数设计方案。 |
| 作者： | 陈珣 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 葛如海;张学荣 |
| 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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