正面碰撞中主動(dòng)式座椅參數(shù)對(duì)50th乘員保護(hù)的仿真研究.pdf

1、座椅是乘員約束系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)減小碰撞事故中乘員的損傷風(fēng)險(xiǎn)起著重要的作用。座椅參數(shù)的調(diào)整，將決定乘員的乘坐姿勢(shì)，而坐姿將影響碰撞時(shí)乘員的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)響應(yīng)，進(jìn)而影響約束系統(tǒng)對(duì)乘員的保護(hù)效果。如果主動(dòng)式座椅能在碰撞發(fā)生前，將座椅參數(shù)調(diào)整到最佳的防護(hù)狀態(tài)，將使乘員約束系統(tǒng)對(duì)乘員達(dá)到最佳的保護(hù)效果，從而有效降低碰撞時(shí)乘員的損傷風(fēng)險(xiǎn)。為了研究主動(dòng)式座椅對(duì)正面碰撞時(shí)50百分位乘員的保護(hù)效果，本文對(duì)主動(dòng)式座椅參數(shù)進(jìn)行了研究。
　　首先，

2、依據(jù)某量產(chǎn)車型副駕駛員區(qū)相關(guān)尺寸，設(shè)計(jì)了簡化的臺(tái)車約束系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置，并按照C-NCAP2015實(shí)驗(yàn)要求，采用HybridⅢ50th假人在湖南大學(xué)汽車碰撞試驗(yàn)室進(jìn)行了臺(tái)車碰撞實(shí)驗(yàn)。依據(jù)實(shí)驗(yàn)工況建立了臺(tái)車約束系統(tǒng)有限元模型，并將仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了有限元模型的有效性。
　　其次，通過對(duì)座椅參數(shù)進(jìn)行單因素分析，研究了單個(gè)座椅參數(shù)的改變，對(duì)50百分位乘員損傷的影響。在此基礎(chǔ)上確定了座椅前后位置、坐墊高度、坐墊傾角和靠背傾角等

3、變量的取值范圍。采用最優(yōu)拉丁方試驗(yàn)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)空間進(jìn)行采樣，使用LS-DYNA軟件對(duì)采樣點(diǎn)分別進(jìn)行仿真計(jì)算，并依據(jù)仿真結(jié)果，建立了具有較高可信度的Kriging代理模型?；贙riging代理模型，采用多島遺傳算法定位目標(biāo)極值在設(shè)計(jì)空間中所處的區(qū)域，再采用NLPQL算法對(duì)該區(qū)域進(jìn)行精確尋優(yōu)，獲得了適用于50百分位乘員的座椅最佳參數(shù)。優(yōu)化后加權(quán)損傷準(zhǔn)則WIC降低了15.77％。
　　最后，通過對(duì)乘員頭部HIC36、胸部C3ms和Cco

4、mp的Kriging模型分析發(fā)現(xiàn)，對(duì)于50百分位的乘員，當(dāng)坐墊高度大于45mm、靠背傾角在15°～35°之間時(shí)，碰撞前將座椅向后移動(dòng)有利于降低乘員頭部HIC36和胸部C3ms，但胸部Ccomp會(huì)有所增加;當(dāng)坐墊高度在0mm～60mm之間調(diào)節(jié)時(shí)，增加坐墊高度能有效降低乘員頭部HIC36和胸部Ccomp，坐墊高度在35mm～45mm之間時(shí)，胸部C3ms較小;當(dāng)坐墊傾角在15°～30°之間調(diào)節(jié)時(shí)，增大坐墊傾角能有效降低乘員胸部C3ms和Cco