汽車側(cè)碰乘員約束系統(tǒng)建模和性能優(yōu)化分析.pdf

1、汽車交通事故已成為危害人類生命安全的一個(gè)重大潛在因素,汽車安全問(wèn)題引起了人們的高度重視。歐、美和日本等汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家在汽車被動(dòng)安全領(lǐng)域已經(jīng)取得顯著成效,基本實(shí)現(xiàn)了“車毀人不亡”或“車傷人不傷”,有效地保護(hù)了人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。目前,我國(guó)的汽車行業(yè)正處于迅速發(fā)展時(shí)期,雖然取得了一定成績(jī),但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比尚還存在明顯差距。
　　在我國(guó),因城市道路交通路口以平面交叉形式為主,側(cè)面碰撞事故發(fā)生概率最高,由于汽車側(cè)面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度薄弱且空間狹

2、小,側(cè)面碰撞對(duì)乘員造成的傷害往往較為嚴(yán)重。針對(duì)目前汽車被動(dòng)安全的發(fā)展現(xiàn)狀,文章總結(jié)了對(duì)汽車側(cè)面碰撞研究的意義,側(cè)面碰撞國(guó)內(nèi)外研究?jī)?nèi)容、方法和最新動(dòng)態(tài);研究和分析了側(cè)面碰撞過(guò)程中的乘員損傷機(jī)理以及乘員損傷評(píng)價(jià)指標(biāo);對(duì)比分析歐洲和美國(guó)側(cè)面碰撞技術(shù)法規(guī)的異同,介紹了我國(guó)側(cè)面碰撞技術(shù)法規(guī)的試驗(yàn)形式與方法。
　　本文針對(duì)某款國(guó)產(chǎn)轎車,利用HYPERWORKS建立了整車側(cè)面碰撞有限元模型,結(jié)合有限元分析軟件LS-DYNA,根據(jù)C-NCAP要求

3、進(jìn)行了側(cè)面碰撞仿真計(jì)算,而后使用動(dòng)力學(xué)仿真軟件MADYMO建立側(cè)面碰撞乘員約束系統(tǒng)子模型。所有仿真模型均通過(guò)實(shí)車碰撞結(jié)果曲線驗(yàn)證其有效性,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行乘員約束系統(tǒng)的性能優(yōu)化分析,旨在降低乘員傷害。首先,文中在對(duì)接觸建模方法與理論進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上,使用PSM方法建立了側(cè)面碰撞乘員約束系統(tǒng)空間模型;根據(jù)要求調(diào)入ES-2型側(cè)碰假人進(jìn)行計(jì)算,輸出假人各部位傷害值,并對(duì)內(nèi)飾剛度進(jìn)行正交優(yōu)化;其次,詳細(xì)研究和分析側(cè)氣囊建模理論與方法,建立了精

4、確的側(cè)氣囊模型,并集成到約束系統(tǒng)空間模型,結(jié)合均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法建立了側(cè)面碰撞乘員約束系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,使用遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化,并對(duì)優(yōu)化結(jié)果的可靠性進(jìn)行了評(píng)估,最終得到一個(gè)滿意的改進(jìn)方案;最后,為提高分析效率,建立側(cè)碰乘員約束系統(tǒng)的多體模型用以研究雙級(jí)發(fā)生器氣囊系統(tǒng)對(duì)不同身材乘員的保護(hù)效果,通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果的對(duì)比和分析,獲得了雙級(jí)發(fā)生器性能參數(shù)與乘員傷害之間的關(guān)系。
　　以上防護(hù)措施的研究結(jié)果表明:優(yōu)化內(nèi)飾剛度主要用以改善乘員的骨盆和