车对车斜角碰撞中灵敏因子的探究和约束系统的优化

为寻找对斜角碰撞中有显著影响的约束系统参数,建立了SUV、中型车和小型车的驾驶员约束系统模型,采用均匀拉丁方方法进行试验设计,利用T检验筛选出不同车型车对车斜角碰撞中的灵敏因子,并针对灵敏因子进行了考虑车对车碰撞兼容性的约束系统优化。结果表明,车对车斜角碰撞中3种车型的灵敏因子大致相同;与每辆车单独优化相比,采用碰撞两车WIC值之和最小作为优化目标,除能有效减少目标车和同伴车的损伤值外,还可获得更好的车对车碰撞兼容性;不同车型在车对车斜角碰撞中的约束系统参数优化趋势有所不同,但仍有一定的共性,即优化一般会导致气体气囊质量流率的增加和安全带限力级别的降低。     

车对车斜角碰撞中灵敏因子的探究和约束系统的优化EI北大核心CSCD

为寻找对斜角碰撞中有显著影响的约束系统参数,建立了SUV、中型车和小型车的驾驶员约束系统模型,采用均匀拉丁方方法进行试验设计,利用T检验筛选出不同车型车对车斜角碰撞中的灵敏因子,并针对灵敏因子进行了考虑车对车碰撞兼容性的约束系统优化。结果表明,车对车斜角碰撞中3种车型的灵敏因子大致相同;与每辆车单独优化相比,采用碰撞两车WIC值之和最小作为优化目标,除能有效减少目标车和同伴车的损伤值外,还可获得更好的车对车碰撞兼容性;不同车型在车对车斜角碰撞中的约束系统参数优化趋势有所不同,但仍有一定的共性,即优化一般会导致气体气囊质量流率的增加和安全带限力级别的降低。     

正面碰撞条件下驾驶员安全气囊的匹配优化

为实现正面碰撞条件下驾驶员安全气囊的匹配优化，建立了某小型纯电动汽车的安全气囊有限元模型及其简化乘员约束系统模型，利用静态展开试验验证了模型的准确性，通过对安全气囊的气体质量流量缩放率、点火时刻等 7 个参数对乘员加权伤害指标（WIC）的灵敏度进行分析，确定了气囊主要优化参数。设计三因素七水平的正交试验，考察优化参数对 WIC、头部伤害指数（HIC）、胸部 3 ms 合成加速度及胸部压缩量的影响等级，利用极差分析确定气囊初步及局部匹配时参数调整优先顺序。构建气囊变量与 WIC 的高阶多项式代理模型，确定了气囊最优参数组合。结果表明，优化后 WIC 下降14.92%，乘员保护效果明显提高。     

正面碰撞前后双气室气囊的设计与优化

针对大体型乘员易击穿气囊的问题,设计了一款新型的前后双气室安全气囊,提高对大体型乘员的保护效果。首先基于MADYMO建立某A级车的乘员约束系统模型,通过仿真和试验验证其有效性。接着以经验证的汽车正面碰撞模型为基础,建立一个装有前后双气室气囊的正面碰撞模型,并对该模型进行正面碰撞仿真。最后利用正交试验对双气室气囊的参数进行优化。结果表明:优化后双气室气囊的大体型乘员加权伤害指标值WIC较传统单气囊降低了30.7%,显著提高了约束系统的安全性能。     

基于E-NCAP的6岁儿童乘员损伤防护研究

2016版欧洲新车评价规程(E-NCAP)将后排Q系列6岁儿童假人的损伤值作为儿童保护部分的评分依据,对车辆安全性提出了新的要求。本文中建立了某已开发车型的儿童乘员约束系统仿真模型,并利用C-NCAP试验数据对其有效性进行了验证。根据E-NCAP中的正面40%偏置碰撞和侧面碰撞要求进行了仿真。通过两种碰撞工况下乘员约束系统参数灵敏度分析,选出对儿童乘员损伤影响显著的参数作为优化变量,以儿童损伤综合评价指标WIC最小化为优化目标,采用Kriging算法创建的响应面模型和遗传算法进行参数优化。结果表明,优化后约束系统能有效降低儿童乘员损伤值,正面偏置碰撞得分提高了9.4%,侧面碰撞得分提高了67.9%。     

基于客车约束隔板灵敏度参数设计的乘员损伤研究与优化

以客车约束隔板为研究对象,以LS-DYNA为仿真分析工具,采用正交试验设计方法,进行约束隔板参数灵敏度的研究,从而找出对乘员加权损伤指标(WIC)影响较大的设计参数。约束隔板参数优化后,乘员WIC比初始值降低了47.7%,优化效果显著。     

基于E-NCAP的10岁儿童损伤防护研究

最新版欧洲新车评价规程(E-NCAP)使用10岁Q系列儿童假人来评价约束系统对儿童乘员的保护效果。针对某国内量产车型,分别采用MADYMO和Hypermesh软件建立了该车的后排6岁儿童乘员约束系统仿真模型和整车有限元模型,并利用试验数据进行了对比验证。将Q10儿童假人放入已验证的儿童约束系统中,根据E-NCAP规定的正面40%偏置碰撞和侧面碰撞要求进行仿真。在对两种工况下乘员约束系统参数灵敏度分析的基础上,选取对儿童损伤影响显著的参数为优化变量,以综合评价损伤指标WIC最小为优化目标,采用Kriging算法创建响应面模型并结合遗传算法进行参数优化。结果表明:优化后的约束系统参数能有效提高对10岁儿童乘员的保护效果,正面偏置碰撞中得分提高了24.6%,侧面碰撞中得分提高了36.5%。     

基于NSGA-Ⅱ的主动式安全气囊参数优化

校车乘员约束系统是保护儿童乘员碰撞安全的关键。本文中对主动式安全气囊的拉带长度、气体质量流率、气囊安装位置、排气孔开度、气囊初始压力、排气起始压力和座间距等7个控制参数对6岁儿童乘员的保护效果进行研究。通过灵敏度分析法,得到对6岁儿童乘员保护的关键参数为拉带长度、排气孔开度、排气起始压力和座间距。利用拉丁超立方试验设计和多项式响应面模型,构建了综合损伤指标、颈部损伤指标和主动式安全气囊关键参数的代理模型。采用非支配遗传算法,对综合损伤指标WIC和颈部损伤指标N_(ij)进行多目标优化。结果表明,在拉带长度为0.205 m、排气孔开度为200%、排气起始压力为1.15×10~5 Pa和座间距为0.65 m时,综合损伤指标WIC和颈部损伤指标N_(ij)同时取得较小值,分别下降了60.75%和60.94%,实现了在提高儿童乘员的综合保护效果的情况下尽可能减少儿童乘员颈部损伤的目标。     

汽车智能乘员约束系统效能的仿真研究

智能乘员约束系统的核心是控制系统，控制系统对输入的参量，包括安全带的应用情况、乘员位置以及乘员身体质量等进行判断，碰撞中按输入参量的级别确定约束值，调整气囊充气速度、进入气囊的气体体积、气囊泄气孔的面积和安全带的载荷限值。基于某微型客车乘员约束系统动力学仿真模型，以安全气囊低能量触发为例，研究了智能系统对乘员保护范围和约束效能的影响。     

汽车正面碰撞时乘员约束系统能量的研究

通过寻找约束系统能量分配及其与乘员保护之间的关系,为约束系统的优化提出新思路。基于MADYMO建立某A级车的乘员约束系统模型,通过仿真和试验验证其有效性。结合能量分析理论,基于乘员的动能传递方式,研究各个约束子系统的吸能情况,获得约束系统能量分配曲线。比较优化前后约束系统能量的分配差异,并结合18组正交试验数据,分析约束系统能量分配与乘员综合损伤值(WIC)之间的关系。结果表明:乘员综合损伤值与约束系统的吸能峰值存在较强的相关性;WIC值与防火墙和地板的吸能峰值成正相关;与安全肩带、安全腰带和汽车座椅的吸能峰值成负相关。     

汽车正面碰撞中驾驶员侧约束系统的可靠性优化

采用MADYMO仿真分析软件建立了某车型正面碰撞的驾驶员侧约束系统仿真模型;针对原始模型因假人碰撞转向盘造成的计算结果的不连续性,通过修正模型提高了乘员损伤值响应面的精度;考虑了系统中存在的随机性,对安全气囊和安全带的主要参数进行了可靠性优化,有效减小了正面刚性墙碰撞中假人的损伤值,并使乘员约束系统满足可靠性的设计要求...     

校车座椅动态试验乘员损伤研究与优化

以校车座椅为研究对象,以LS-DYNA为工具,采用分式析因试验设计及全因子试验设计方法,研究约束系统参数灵敏度,从而找出对乘员加权伤害指标（WIC）影响较大的设计参数。约束系统参数优化后,乘员WIC比初始值降低了20%,优化效果显著。     

针对12岁儿童的主动式安全气囊的优化

儿童乘员约束系统是汽车尤其是校车中儿童乘员保护的重要手段。本文中针对12岁儿童的主动式安全气囊进行优化。首先,对气囊的上部、中部、下部拉带长度、泄气阀开度、气体质量流率、气囊安装高度和气囊开启压力等7个参数对12岁儿童乘员保护效果的影响进行分析。接着,利用灵敏度分析方法找出主动式安全气囊的3个关键控制参数:上部拉带长度、泄气阀开度和气囊开启压力。最后,采用Latin Hypercube试验设计技术,结合构建综合损伤指标WIC与上部拉带长度、泄气阀开度和气囊开启压力的二次多项式响应面模型,对气囊3个关键参数进行优化。结果表明,当上部拉带长度为0.205 m、气囊开启压力为1.16×10~5 Pa和泄气阀开度为1.8时,12岁儿童乘员的综合损伤指标WIC能达到最小值0.240 5,比初始参数即上部拉带长度为0.235 m、气囊开启压力为1.25×10~5 Pa和泄气阀开度为1时的综合损伤指标WIC降低了24.75%,显著提高了儿童乘员的安全性。     

正面碰撞时轿车后排乘员的保护

为提高轿车后排乘员在发生正面碰撞时的安全性,文章利用碰撞仿真分析软件MADYMO,建立包括某轿车车体、安全带和假人的乘员约束系统正面碰撞模型,并与碰撞试验结果进行对比,验证了模型有效性。利用该模型对安全带形式和座垫角度对乘员的HIC、胸部3ms加速度和左右大腿力等损伤值的影响进行了比较,表明使用3点式安全带同时匹配座垫倾角25°的方法,能使头部损伤下降59%,胸部伤害下降20%,腿部损伤下降70%,有效提高后排乘员的安全性。     

某车型小偏置碰撞约束系统及假人评定项优化研究

为提升某车型正面25%偏置碰撞试验乘员保护性能，开展了假人伤害等级评定项、约束系统和假人运动等级评定项试验方法及优化方案研究。首先，通过仿真对标试验的方式建立准确模型；然后，增加侧气帘、优化安全带、安全气囊点火时间及参数、优化转向管柱支架和仪表板支架结构；最后，利用计算机辅助工程（CAE）方法进行了验证，结果表明：假人大腿和髋部、腿部和脚部等级由一般（M）和较差（P）提升到了优秀（G）和良好（A），约束系统和假人运动等级评定项由较差（P）提升为优秀（G）；小偏置碰总体评价由较差（P）提升为优秀（G）；乘员加权伤害指标（WIC）降低了22.97%。     

C-NCAP中后排Hybrid Ⅲ 5%小身材假人伤害及影响因素研究

文章使用MADYMO软件建立了包含Hybrid Ⅲ 5%小身材假人的50 km/h正面全宽碰撞后排乘员约束系统仿真模型,根据仿真与实车碰撞试验的对比结果验证仿真模型的有效性。选取座垫摩擦系数、座垫刚度、座垫长度、安全带限力级别和安全带预张紧器作用时间作为优化设计参数,利用正交分析的方法,确定优化匹配结果。通过对优化后的配置进行实车试验,验证了优化的有效性。     

侧安全气囊在侧面约束系统中的集成

针对安伞法规关于不同碰撞形态下对乘员侧面保护的要求,进行了侧安全气囊集成于内饰侧面约束系统中的参数优化及系统验证,并在实车碰撞中证明了气囊参数满足可变形壁障侧面碰撞形态下对正位坐姿乘员的保护要求.针对TWG(国际轿乍生产联盟、轿车乘员约束系统委员会、高速公路保险机构)关于离位坐姿乘员在气囊爆破中的保护要求,进行了侧气囊参数校核与约束系统结构优化.     

汽车预碰撞制动下乘员离位影响及参数优化分析

对于汽车制动后发生的碰撞工况，乘员前倾将会增加人体损伤风险。本文进行了汽车预碰撞制动下乘员离位影响及参数优化分析研究。通过实车制动试验得到车辆在不同制动工况下的乘员颈部前向位移量分布区间；建立了MADYMO主动人体仿真模型，采用变量分析法研究不同制动波形下乘员离位特征；运用正交设计方法进行滑台碰撞试验，得到乘员离位因子对乘员碰撞损伤影响；建立乘员响应面模型，采用中心复合试验设计（Central composite design）方法，研究了主动式安全带参数与乘员离位位移之间的相关性，通过优化设计，得到了最优参数组合。     

微型轿车安全带系统优化与验证

通过实车试验数据分析,讨论了微型轿车无气囊条件下的乘员伤害.使用Madymo分析方法对安全带参数进行了优化,提出使用限力安全带降低伤害值的方法.台车验证表明,对于刚性很强的尺寸紧凑型微型轿车,使用限力式安全带,可以有效降低正面碰撞头部加速度,使车辆正面碰撞乘员保护达到中国法规要求.     

基于台车试验方法的某微型轿车乘员约束系统改进设计

在试验基础上对某微型轿车无气囊条件下的约束系统进行优化,分析了座椅、转向盘和安全带的动态特性,提出了减小乘员伤害值的改进方案.通过台车试验证明,该微型轿车正面碰撞乘员保护达到中国法规要求,改进方案正确和有效;对于刚性很强的尺寸紧凑型微型轿车,弱化碰撞时头部接触位置的转向盘轮缘,并使用限力式安全带,可以有效降低正面碰撞头部加速度.