原文传递
汽车正面碰撞后排乘员约束系统建模与坐垫翻转参数匹配
| 论文题名： | 汽车正面碰撞后排乘员约束系统建模与坐垫翻转参数匹配 |
| 关键词： | 乘员约束系统;车辆碰撞试验;后排座椅;坐垫翻转;伤害指标匹配;汽车安全性 |
| 摘要： | 被动安全是汽车安全性能中的重要方面，其性能的好坏直接影响乘员的伤害情况。目前对于汽车被动安全性能研究的对象大多集中于前排乘员，在汽车碰撞中，尤其是正面碰撞中对后排乘员安全的研究相对较少;后排座椅的利用率比较高，应予以更多关注;与安全气囊、安全带相比，乘员约束系统中座椅坐垫动态性能对后排乘员伤害的分析还相对较少，值得继续探索。 以某车型后排女性乘员的伤害指标为研究对象，运用LS-DYNA建立乘员约束系统的有限元模型，实车碰撞试验验证了模型的有效性。进而提出后排坐垫翻转系统，对乘员的伤害指标进行匹配，主要围绕以下几点展开: 介绍非线性有限元理论及其在汽车碰撞仿真中的应用;论述计算机模拟在乘员约束系统中的应用和发展;对汽车碰撞相关的各有限元分析软件进行概括，并分析显式动力学软件LS-DYNA的功能及优势;建立乘员约束系统有限元模型，包括座椅-地板模型、假人模型、安全带模型以及接触定义等。 通过试验测得加速度信号作为模型中加速度场的输入。进行正面100％刚性壁障碰撞试验，介绍车辆与假人在碰撞前的预处理及碰撞后假人伤害指标的要求;根据安装点的选取原则，确定主要传感器的布置位置及车辆碰撞试验数据的采集、处理方法，确定将位于车辆中央通道安全气囊ECU前部的加速度计信号作为仿真模型的加速度场。 将试验所测的后排HybridⅢ型第5百分位女性假人的伤害指标与模型仿真结果进行对比分析，对仿真模型的有效性进行验证;为减少对后排乘员的伤害，提出后排座椅坐垫翻转系统，通过不同坐垫翻转角度对假人伤害指标进行对比分析，同时对不同翻转起始时刻的约束系统模型进行研究，得出座椅坐垫从碰撞后20ms时开始翻转19°是最优选择。 针对不同形式的正面碰撞，以假人头部、颈部及胸部伤害指标作为匹配目标进行坐垫翻转参数的匹配;将车辆正面碰撞类型分为高速碰撞和中速碰撞;匹配结果表明，在各碰撞类型中，后排座椅坐垫翻转系统均可对乘员头部、颈部及胸部等伤害指标有一定的改进;不同的碰撞类型中，对座椅坐垫翻转参数的要求不尽相同;研究结果对未来可翻转坐垫在乘员约束系统中的实际应用打下基础。 |
| 作者： | 干金鹏 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 李仲兴 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
