原文传递
汽车正面碰撞驾驶员胸部的动力学响应及损伤防护研究
| 论文题名： | 汽车正面碰撞驾驶员胸部的动力学响应及损伤防护研究 |
| 关键词： | 汽车碰撞;安全性;动力学响应;损伤检测 |
| 摘要： | 在汽车碰撞过程中最大限度地提高对乘员的保护是汽车被动安全性研究的关键问题。随着现在的轿车上安全带和安全气囊的普及,不仅大大地减少了正面碰撞中乘员头部和颈部的损伤风险,而且有利于胸部的保护。但是由于胸部生物学结构特性的复杂性及在正面碰撞中驾驶员有限的生存空间,导致了驾驶员胸部保护效果并非十分理想。为了深入分析正面碰撞驾驶员胸部损伤和提高驾驶员胸部的保护效果,本文分析了驾驶员胸部损伤的影响因素,并在此基础上提出了降低驾驶员胸部损伤的有效防护措施。论文开展了以下几个方面研究。 1根据胸部损伤基础理论和研究方法,较为详细地分析和总结了在汽车正面碰撞下乘员胸部的生物力学特征、损伤机理和损伤准则及其损伤评价办法。 2借助于MADYMO软件建立了基于实车碰撞试验的多刚体动力学与有限元仿真基本模型,并按照工程修正的基本原则加以模型修正。在此基础上对照乘员损伤响应参数试验数据对仿真数学模型进行验证,从而得到可信度较高的仿真数学模型。 3基于试验验证过的仿真数学模型,运用多刚体与有限元相结合的动力学仿真方法,研究了影响正面碰撞中驾驶员胸部保护的相关因素,包括: (1)研究了正面碰撞中不同的车辆碰撞波形对驾驶员胸部损伤的影响。将车辆碰撞波形简化成参数化的两阶梯形等效波形,分析波形中的参数对乘员胸部损伤的影响,并优化出提高胸部保护效果的两阶梯形等效波形。 (2)分析了乘员约束系统的匹配对驾驶员胸部的保护效果。通过对乘员约束系统因素进行敏感度分析,筛选出敏感度较大的乘员约束系统因素进行匹配研究来分析对驾驶员胸部损伤的影响。研究表明,约束系统的匹配存在合理区域,能显著减轻对驾驶员胸部的伤害。 4在驾驶员胸部损伤分析的基础上,通过计算机仿真分析了降低正面碰撞中驾驶员胸部损伤的有效途径,并提出了提高驾驶员胸部保护的防护措施。 论文所述的研究能够有效地提高驾驶员胸部保护效果,可作为乘员其他部位保护分析的技术途径,对于乘员安全分析具有参考价值。研究结果对驾驶员胸部损伤研究及损伤防护技术开发具有积极的意义。 |
| 作者： | 李勇 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 胡宁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海工程技术大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
