原文传递
校车主动式儿童安全气囊控制技术研究
| 论文题名： | 校车主动式儿童安全气囊控制技术研究 |
| 关键词： | 汽车工业;安全气囊;控制技术;儿童乘员 |
| 摘要： | 近年来，校车事故频频发生，不仅严重影响到儿童的生命安全，更关系着家庭与社会的和谐稳定，成为全社会关注的热点。据不完全统计，2010年至2014年这五年内，全国共发生校车事故数百起，造成大量人员伤亡，近200人死亡，其中大多数为儿童。现行的校车的乘员约束系统的结构存在不足，在正面碰撞或紧急制动等工况下，能够发挥作用的系统部件只有座椅、安全带、以及前排座椅。大部分校车按照《专用校车安全技术条件》标准，配备了两点式腰带安全带。一些较好的校车配备了三点式安全带，仅达到了轿车乘员防护的最低水平，这对于儿童乘员的保护是远远不够的。 目前，安全气囊在轿车上已经是标准配置，且技术已相对较为成熟，但仍然存在一定的潜在危险，在保护乘员的同时仍然会对离位乘员、身材矮小的女性以及儿童造成伤害。针对现行的校车乘员约束系统的结构存在的不足，本文提出一种新型的在校车上使用的儿童安全气囊，在校车气囊的研究中，通过对假人各部分伤害指标进行分析，研究了儿童安全气囊4个控制参数对儿童乘员的保护效果。论文主要研究内容如下: 1.简要介绍了校车发展史以及研究现状，综述儿童乘员安全保护的研究现状。 2.介绍了儿童乘员损伤评价指标，重点阐述国内外针对儿童乘员安全和校车安全方面的相关法律法规以及试验方法。 3.阐述了安全气囊组成及工作原理以及安全气囊计算机仿真技术，简要介绍常用的乘员约束系统仿真软件MADYMO和LS-DYNA，比较安全气囊的两种数值分析方法:均匀压力法和计算机流体力学法。详细介绍本文中校车主动式儿童安全气囊系统的工作原理以及校车安全气囊的结构，以仿真软件MADYMO为研究工具，建立了校车安全气囊有限元模型。 4.在MADYMO中建立校车正面碰撞乘员约束系统仿真模型，包括:校车车体、HybridⅢ型第5百分位女性假人（代替12岁儿童）以及两点式安全带。详细介绍滑车碰撞试验，对滑车试验中假人、安全带进行定位，并获取加速度波形。将滑车试验结果与仿真试验数据进行对比，验证了仿真模型的准确性。 5.以HybridⅢ型第5百分位女性假人为研究对象，研究校车安全气囊的控制参数对乘员的保护效果，包括排气孔面积、气体发生器质量流率、排气孔开启压力、排气孔位置。使用正交试验设计的方法对参数进行优化，获得校车安全气囊参数的最优组合，并与优化前的假人伤害情况进行对比，以验证其优化效果。优化结果使正面碰撞中受伤最严重的头部伤害显著降低，头部伤害值HIC15从52.6降为19.77，降低了62.5％，乘员的完全伤害评价指标WIC降低了29.8％，乘员的综合损伤情况明显降低，对儿童乘员的综合保护效果提升十分显著。 |
| 作者： | 任美娟 |
| 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： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
