汽車正面碰撞后排乘員約束系統(tǒng)建模與坐墊翻轉(zhuǎn)參數(shù)匹配.pdf

1、被動(dòng)安全是汽車安全性能中的重要方面，其性能的好壞直接影響乘員的傷害情況。目前對(duì)于汽車被動(dòng)安全性能研究的對(duì)象大多集中于前排乘員，在汽車碰撞中，尤其是正面碰撞中對(duì)后排乘員安全的研究相對(duì)較少;后排座椅的利用率比較高，應(yīng)予以更多關(guān)注;與安全氣囊、安全帶相比，乘員約束系統(tǒng)中座椅坐墊動(dòng)態(tài)性能對(duì)后排乘員傷害的分析還相對(duì)較少，值得繼續(xù)探索。
　　以某車型后排女性乘員的傷害指標(biāo)為研究對(duì)象，運(yùn)用LS-DYNA建立乘員約束系統(tǒng)的有限元模型，實(shí)車碰撞試驗(yàn)

2、驗(yàn)證了模型的有效性。進(jìn)而提出后排坐墊翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)，對(duì)乘員的傷害指標(biāo)進(jìn)行匹配，主要圍繞以下幾點(diǎn)展開:
　　介紹非線性有限元理論及其在汽車碰撞仿真中的應(yīng)用;論述計(jì)算機(jī)模擬在乘員約束系統(tǒng)中的應(yīng)用和發(fā)展;對(duì)汽車碰撞相關(guān)的各有限元分析軟件進(jìn)行概括，并分析顯式動(dòng)力學(xué)軟件LS-DYNA的功能及優(yōu)勢(shì);建立乘員約束系統(tǒng)有限元模型，包括座椅-地板模型、假人模型、安全帶模型以及接觸定義等。
　　通過試驗(yàn)測(cè)得加速度信號(hào)作為模型中加速度場(chǎng)的輸入。進(jìn)行正面

3、100％剛性壁障碰撞試驗(yàn)，介紹車輛與假人在碰撞前的預(yù)處理及碰撞后假人傷害指標(biāo)的要求;根據(jù)安裝點(diǎn)的選取原則，確定主要傳感器的布置位置及車輛碰撞試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、處理方法，確定將位于車輛中央通道安全氣囊ECU前部的加速度計(jì)信號(hào)作為仿真模型的加速度場(chǎng)。
　　將試驗(yàn)所測(cè)的后排HybridⅢ型第5百分位女性假人的傷害指標(biāo)與模型仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)仿真模型的有效性進(jìn)行驗(yàn)證;為減少對(duì)后排乘員的傷害，提出后排座椅坐墊翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)，通過不同坐墊翻轉(zhuǎn)角

4、度對(duì)假人傷害指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析，同時(shí)對(duì)不同翻轉(zhuǎn)起始時(shí)刻的約束系統(tǒng)模型進(jìn)行研究，得出座椅坐墊從碰撞后20ms時(shí)開始翻轉(zhuǎn)19°是最優(yōu)選擇。
　　針對(duì)不同形式的正面碰撞，以假人頭部、頸部及胸部傷害指標(biāo)作為匹配目標(biāo)進(jìn)行坐墊翻轉(zhuǎn)參數(shù)的匹配;將車輛正面碰撞類型分為高速碰撞和中速碰撞;匹配結(jié)果表明，在各碰撞類型中，后排座椅坐墊翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)均可對(duì)乘員頭部、頸部及胸部等傷害指標(biāo)有一定的改進(jìn);不同的碰撞類型中，對(duì)座椅坐墊翻轉(zhuǎn)參數(shù)的要求不盡相同;研究結(jié)果對(duì)未