膝部气囊在正面碰撞中的研究与应用

正正面碰撞中假人下肢伤害普遍偏高,本文通过某车型开发一款膝部气囊,对其空间布置、保护效果及展开空间等参数进行验证分析,并通过madymo仿真软件建立与之相对应的仿真模型。在验证仿真模型的可靠性后对其进行参数优化,以提高假人身体各部位的伤害值为目标,深入分析膝部气囊在正面碰撞过程中的保护效果。     

某车型正面碰撞乘员膝部滑移伤害研究

针对某车型正碰前排乘员侧假人膝部滑移量过高问题,基于有限元法建立正碰约束系统仿真模型,并通过试验结果对模型进行校正。通过对假人腿部运动及受力情况进行分析,引入"乘员脚部止动块"结构,降低假人膝部滑移量。分析和试验结果表明,"脚部止动块"可以有效降低特定原因引起的膝部滑移量过高问题。     

应用落锤冲击波形评估假人伤害（续1）

建立了落锤试验的CAE模型,并通过不同气囊参数的落锤试验结果进行了模型的验证。基于落锤CAE模型的结果和系统模型中假人伤害的结果分析了落锤试验中的落锤加速度与系统试验中假人伤害的关系,通过数据分析得到落锤加速度与对应系统的假人头部伤害之间存在明显的线性相关性,从而验证了应用落锤进行假人伤害评估的可行性,为系统试验前初步评估不同气囊对假人伤害的影响提供了一个有效的方法。     

安全气囊对离位乘员损伤影响的仿真研究

基于MADYMO软件的Gas Flow流体计算方法及5百分位Facet假人建立了驾驶员侧气囊模型及5百分位女性假人两种离位情况(OOP)的计算机模型,并通过气囊静态展开试验及假人两种不同位置的试验验证了模型的正确性。在此模型基础上通过改变气囊参数,分析了各参数对两个位置模型人体各部位损伤影响及其灵敏度。仿真结果表明,对离位乘员伤害影响比较敏感的气囊参数依次为气体发生器峰值压力、气袋体积、排气孔大小、织物渗透率、织物杨氏模量及密度。     

基于零部件试验的汽车侧面碰撞假人伤害的研究

为改善某款国产车型的侧面碰撞安全性,基于整车侧面碰撞试验和侧面气囊与车门内饰等零部件冲击试验,建立了该车侧面安全气囊和腹部与髋部侧面碰撞MADYMO子模型.运用侧面碰撞理论模型研究了假人伤害机理和车身各参数之间的相关性,通过计算机仿真,对车门内饰板相关部位的结构和侧面气囊进行了改进优化,并得到零部件试验的验证.结果表明,通过零部件试验的方法能有效降低假人伤害,提高汽车侧面碰撞安全性.     

基于LS_DYNA的膝部气囊的仿真研究分析

通过使用LS-DYNA软件建立了膝部气囊的仿真模型,为研发带有膝部气囊的正面碰撞乘员约束系统提供了依据。     

驾驶员安全气囊有限元模型建立及对标分析

为了建立准确的驾驶员侧安全气囊有限元模型,为整车碰撞或滑台试验仿真分析中模拟假人的伤害值提供可靠输入,建立对称式层状折叠气囊模型,根据实际安全气囊水平动态冲击试验结果对标安全气囊有限元模型。结果表明,均压法建立的安全气囊模型计算效率较高,适用于驾驶员的碰撞仿真及约束系统匹配分析,采用文中调整安全气囊排气孔和布片的泄气系数曲线函数的方法进行安全气囊有限元模型对标,可以获得较准确的气囊泄漏特性,模型精确度较高。     

假人主要伤害值对等效双梯形减速度曲线的灵敏度分析

文中利用同时配置气囊和安全带、只配置安全气囊以及只配置安全带的3种不同正碰台车试验的MADYMO数学仿真模型,分析了等效双梯形曲线不同特征参数对假人头部HIC值、胸部3ms累积加速度以及胸部变形量等3种伤害值的影响.     

汽车侧面碰撞帘式气囊仿真优化

研究汽车侧面碰撞帘式气囊仿真与优化方法。基于MADYMO软件建立帘式安全气囊仿真模型以及约束系统仿真模型,并验证模型的有效性,之后进行仿真分析。通过正交试验进行优化,确定约束系统参数。结果表明,在侧面碰撞中,优化后的约束系统参数对假人保护效果更好。     

ISOFIX型儿童座椅正面碰撞台车试验的有限元仿真

建立了ISOFIX型儿童座椅的有限元模型,并应用HybridⅢ3岁儿童假人有限元模型,建立了ISOFIX型儿童座椅正面碰撞台车试验的有限元模型,进行了仿真,对比分析了台车试验与有限元仿真的假人动态举动,头部、胸部和髋部的合成加速度波形及假人伤害值.接着用有限元模型对儿童座椅上拉带限力效果进行了评价.结果表明,有限元模型仿真结果与试验结果基本吻合,假人伤害值均在法规指标值以内.上拉带限力虽使头部最大前向移动量有所增加,但仍远小于指标值,且其他伤害值都有不同程度的降低.     

基于虚拟试验方法的气囊折叠方式对离位乘员损伤影响的研究

基于MADYMO软件建立了对称折叠和环向折叠安全气囊以及假人碰撞位置的虚拟试验模型。试验结果表明：环向折叠气囊对人体的主要损伤值都小于对称折叠气囊的相应值;试验中测得的所有损伤值都小于损伤评定参考值,并和有关实际试验的结果基本相同。虚拟试验是一种研究气囊折叠方式对离位乘员损伤影响的有效方法。     

某车型正面碰撞乘员颈部保护性能提升

某车型在正碰开发试验过程中,驾驶员颈部伤害值不满足正面碰撞的乘员保护法规。通过分析假人颈部伤害机理、假人运动情况和安全带等约束系统部件的工作情况,得出造成颈部伤害的因素主要是安全带对假人躯干的约束效果差,正面气囊刚度偏大。通过取消安全带限力装置,调整正面气囊的刚度,最终实车试验验证颈部伤害值满足法规要求。     

基于LS-DYNA正面台车试验的有限元仿真

在LS-DYNA环境下,建立了含有车体结构、仪表板、转向管柱、转向盘、座椅、假人、气囊、安全带、卷收器和预紧器的台车有限元模型并进行了相关性分析。对比分析了有限元仿真与台车试验中C-NCAP假人评分部位的曲线和运动姿态,结果表明,仿真结果与试验结果基本吻合,证明了所建立的台车有限元模型的可靠性。     

城市客车座椅动态碰撞的仿真与试验研究

使用MADYMO软件构建了某城市客车正面碰撞乘客约束系统的仿真模型,通过仿真计算分析确认所测假人各部分伤害值均满足法规要求。对某城市客车塑料座椅进行了动态碰撞试验,试验结果与仿真结果对比分析表明,仿真结果接近标准要求,从而验证了本文所建模型的正确性和可行性。     

乘员侧面碰撞胸部损伤评价方法的计算机仿真研究

文中介绍了侧面碰撞下胸部的损伤生物力学研究状况以及各种评价方法。建立了胸部在侧向和斜向钝性冲击作用下的Madymo仿真模型,通过对比肋骨变形的仿真曲线与标准试验曲线,验证了模型的有效性。通过计算机仿真分析,得到了摆锤碰撞速度为4m/s时ES-2型假人胸部在侧向和斜向冲击下RDC值和VCmax值的变化情况。将该变化情况与生物力学试验的数据进行对比,结果表明,ES-2型假人胸部在斜碰撞时其RDC值不能真实地反应人体的响应。     

基于整车试验的前排双假人侧面碰撞工况预研

文章通过分析试验录像及ES-2假人各项物理伤害值,预研了非撞击侧假人在侧面碰撞中的运动姿态、伤害情况及对撞击侧假人伤害的影响,并用双World SID假人AEMDB侧碰仿真进行验证。     

乘员侧面碰撞胸部损伤评钐方法的计算机仿真研究

文中介绍了侧面碰撞下胸部的损伤生物力学研究状况以及各种评价方法。建立了胸部在侧向和斜向钝性冲击作用下的Madymo仿真模型，通过对比肋骨变形的仿真曲线与标准试验曲线，验证了模型的有效性。通过计算机仿真分析，得到了摆锤碰撞速度为4m／s时ES-2型假人胸部在侧向和斜向冲击下RDC值和VCmax值的变化情况。将该变化情况与生物力学试验的数据进行对比，结果表明，ES-2型假人胸部在斜碰撞时其RDC值不能真实地反应人体的响应。     

汽车碰撞试验假人皮肤材料的参数研究

为了对假人有限元模型的开发提供准确的皮肤材料参数,对汽车碰撞试验假人皮肤材料进行了应变率分别为0.001、0.01、0.1和2 s-1以及压缩率分别为10%、20%和30%的单轴压缩试验,并通过试验数据拟合得出二阶Ogden模型参数。建立该压缩试验的有限元仿真模型。通过混合遗传算法(GA-LFOP)对二阶Ogden模型中4个材料参数进行优化,获得一组最佳拟合参数。利用不同碰撞速度下的假人头部跌落试验对反求得到的材料参数进行验证。仿真与试验结果吻合良好,误差小于4%。     

基于离位状态儿童乘员防护的安全气囊优化（英文）

提出了一种离位状态(OOP)儿童安全气囊参数优化策略。根据美国机动车工程师学会的SAE J1980-2008法规,建立了典型的3岁和6岁离位儿童乘员多刚体MADYMO-有限元仿真模型。以乘员综合损伤评价指标(Pcomb)为目标函数,安全气囊参数为设计变量,采用最小二及乘优化设计和概率分析软件LS-OPT对选取的变量进行优化,选用空间填充试验设计采取样本点,采用混合自适应模拟退火算法对响应面模型进行优化使Pcomb最小。对比了双级和单级气体发生器气囊在低速和高速对假人损伤的影响。结果表明:综合损伤指标基本满足US-NCAP法规的要求;在54 km/h正面碰撞时,双级气囊对假人的保护作用明显优于单级气囊。     

基于数理分析的假人骨盆运动轨迹研究

以约束系统仿真模型及整车试验数据为基础,对假人骨盆旋转角度与假人骨盆加速度的关系进行研究,运用数理分析方法拟合出计算骨盆旋转角度的数学公式,总结出由整车试验的假人骨盆加速度转化为假人骨盆运动轨迹的方法,解决了通过整车试验录像无法定量分析假人骨盆运动轨迹的难题。为下一步约束系统匹配和参数优化提供基础和依据。