汽车正面碰撞中儿童乘员约束系统的仿真研究

利用MADYMO软件,建立了3岁儿童乘员正面碰撞仿真模型,并对该模型的有效性进行了验证。在此基础上,分析了汽车座椅安全带及儿童约束系统的相关设计参数对儿童乘员损伤的影响,提出了降低儿童乘员损伤的措施。     

汽车侧碰撞儿童约束系统模型的建立及其设计参数的仿真研究

运用多刚体动力学和有限元耦合的方法建立了儿童约束系统模型,并对该模型有效性进行了验证,在此基础上运用PSM（Prescribed Structure Motion）子结构法研究侧碰撞中儿童约束系统的相关设计参数对3岁儿童乘员动力学响应及其损伤的影响,仿真结果表明,儿童安全座椅侧翼的深度、儿童座椅安全带开孔的位置、儿童座椅安全带刚度对儿童乘员的头、颈部及胸部的加速度响应影响较大,适当地调整这些参数可以降低3岁儿童乘员在侧面碰撞中的受伤风险。     

正面碰撞试验中安全气囊展开的时间特性

安全气囊是汽车约束系统的重要组成部分.为了使安全气囊在碰撞事故中能够很好的保护乘员,在车辆安全系统的开发阶段需要进行大量的安全气囊匹配试验.汽车正面安全气囊匹配试验主要包括100％重叠正面碰撞试验、40％偏置碰撞、30.角碰撞、正面柱碰撞和钻入碰撞等.在气囊的匹配试验中,需要对气囊展开的时间特性进行分析,以便不断优化约束系统的设计,达到在交通事故中保护车内乘员的目的.     

汽车碰撞计算机仿真分析方法的研究

首先,采用分离式仿真法,将基于整车结构正面碰撞计算模型所得的B柱减速度曲线作为碰撞加速度冲击波曲线,加载于台车试验环境中的乘员及其约束系统正面碰撞计算模型进行计算.其次,采用车身、乘员一体化仿真方法,计算实车碰撞环境中的包含乘员及其约束系统的整车正面碰撞计算模型.根据乘员头部和胸部的伤害值、车身耐撞性等评价指标,研究这两种计算方法结果的差异,进而探讨质量补偿法对计算成本低廉的分离算法的计算结果的优化程度.     

基于乘员伤害保护的车辆翻滚试验仿真研究

基于SAE J2114平台翻滚试验标准,利用MADYMO软件建立了带有驾驶员约束系统的车辆翻滚试验仿真模型,分析了安全带、乘员头部空间、翻滚初始整车模型质心加速度对翻滚碰撞中乘员伤害的影响;得出系安全带能有效保护乘员减轻乘员头部伤害、避免乘员被抛出车外,较小的乘员头部空间可以减轻对乘员头部和颈部的伤害,以及相对于胸部伤害乘员头部伤害对模型抛出加速度更敏感的结论.     

基于正交设计的安全带约束系统参数设计分析

通过Hypermesh软件建立某小型纯电动车正面碰撞及乘员约束系统有限元模型,利用Ls-dyna进行车辆正碰仿真计算,基于正交设计的方法,对安全带点火时刻、安全带刚度、安全带滑环摩擦系数、安全带上悬挂点高度4个参数进行设计优化。以驾驶员伤害值作为评价指标,对结果进行分析,得出各因素对驾驶员损伤影响的主次程度,及最佳安全带约束系统组合参数,使驾驶员伤害值降低。     

基于座椅动态试验的客车正面碰撞乘员损伤机理分析

基于客车正面碰撞对乘员的损害特征,通过设计客车座椅动态试验模拟整车正面碰撞试验,研究分析了客车正面碰撞中乘员的损伤机理.研究表明:安全带类型、座椅填充物吸能特性、座椅布置方式及约束隔板尺寸均会对乘员损伤产生一定影响;其中,三点式安全带相较于两点式安全带对全面改善乘员损伤风险效果明显,头部损伤减小了 66.44％,胸部损伤减小了 48.34％,左、右侧下肢损伤分别减小了 45.36％、65.05％;座椅填充物对改善乘员头部损伤风险积极有效,吸能特性优异的材料与普通材料相比,头部损伤减小了 55.78％;有高度偏差的座椅布置方式会增加乘员胸部损伤风险,胸部损伤增加了 11.46％;适度增加约束隔板尺寸,能够使乘员头部及靠通道侧乘员胸部和下肢损伤风险减小.     

公路设计与仿真协同框架

公路设计过程是多学科的综合应用及设计人员创造性思维的过程.计算机仿真技术可以通过建立不同层次的仿真模型,对设计进行不同深度的评价.笔者从公路设计的特点出发,探讨了公路仿真技术在公路CAD系统的应用特点和公路设计对仿真系统的需求,进而构造了公路设计仿真协同框架,为仿真技术与设计技术的结合奠定了基础.     

车内儿童乘员保护研究现状及发展趋势

众所周知,汽车座椅、安全气囊、安全带等乘员约束装置都是专门为成人设计的,这使得儿童乘员在乘车时,位置过低,视野不宽,安全带过于宽松,很不安全也不舒适。而且儿童的身体结构相对于成年人来说要脆弱得多,在遇到车祸时造成的伤害也更大。所以仅采用这些专为成年人设计的安全设施来保护儿童是远远不够的,必须使用额外的安全措施来保障儿童的乘车安全,     

公路设计与仿真协同框架

公路设计过程是多学科的综合应用及设计人员创造性思维的过程，计算机仿真技术可以通过建立不同层次的仿真模型，对设计进行不同深度的评价，笔者从公路设计的特点出发，探讨了公路仿真技术在公路CAD系统的应用特点和公路设计对仿真系统的需求，进而构造了公路设计仿真协同框架，为仿真技术与设计技术的结合奠定了基础。     

基于有限差分技术的隧道信息化集成设计系统

立足我国公路、铁路及城市轨道交通工程隧道设计现状,以信息化集成系统为平台,结合隧道工程类比设计数据库和有限差分数值仿真技术,完成了隧道信息化集成设计系统．该系统通过将工程类比设计参数数据化形成设计数据库,根据隧道地质勘察提供的地形、地质参数输出初步设计方案,然后经过计算机有限差分数值仿真技术的计算验证和比选,最后自动输出隧道结构的内力结果和围岩应力及位移云图,并且自动绘制隧道设计CAD图纸．隧道信息化集成设计系统提高了工程设计质量和设计效率,使其标准化、规范化,将给设计企业带来更大的便利和经济效益．     

基于背门约束系统的车内低频轰鸣声控制

汽车背门一般通过铰链、锁销、缓冲块等约束系统安装和固定在车身上,其刚体模态振动与车内声腔声压耦合,是导致低频轰鸣声的主要原因.本文建立了背门振动-乘员舱声压的一维板-腔耦合声学解析模型,分析研究了边界约束刚度对板件振动速度响应及腔内耦合声压的影响规律,并进行了实车实验验证;通过调节锁销相对位移和缓冲块相对高度,解决了某车型低频敲鼓声问题.分析结果表明：在板件刚体模态振动下,腔内耦合声压幅值沿远离板件方向逐渐增大,且在声腔底部位置最大;板件振动速度相应及腔内耦合声压峰值幅值随边界约束系统刚度减小而降低;在低频轰鸣发生的20～30 Hz频率范围内,乘员舱前排位置声压峰值幅值比中排及后排位置大约8 dB(A),验证了理论分析结果的正确性;乘员舱内耦合声压峰值幅值随着锁销相对位置的增大和缓冲块相对高度的减小而降低,锁销相对车身向车尾方向增大2 mm或者缓冲块相对高度减小2 mm,可以使背门振动速度减小约0.002～0.003 m/s,前排声压峰值幅值降低3.5～14.8 dB(A).     

轿车的乘员舒适性分析

文章对影响轿车乘员舒适性的有关因素进行了系统的述评，从道路和环境、车辆悬架特性和结构性能、乘员的心理和生物特点等方面进行了分析，探索影响轿车乘员舒适性的内在原因，并提出了改善轿车乘坐舒适性的相应措施。     

基于HAM的汽车乘员约束系统多参数优化

针对汽车乘员约束系统高度非线性且难于求解最优值的特点,提出全局敏感性分析结合混合元模型的优化方法,通过蒙特卡罗模拟在整个设计空间内采样,以元模型代替仿真模型来完成设计参数的敏感性分析,并将分析获得的信息用于混合元模型优化（hybrid and adaptive metamodeling method,HAM）,将二阶多项式响应面、Kriging模型、径向基函数三种元模型有机结合,自适应选择最佳的元模型进行寻优.搜索过程中元模型不断更新与重建,逐渐提高关键区域的精度,从而快速寻找到全局最优解.对某工程实例的优化结果表明该方法是有效的.     

基于人工神经网络预测的汽车安全气囊系统点火控制算法研究

对安全气囊点火时刻的准确控制是气囊系统起到保护乘员作用的关键技术.点火控制算法是实现气囊适时准确点火的手段.本文提出了一种基于人工神经网络的汽车安全气囊点火控制算法.算法构造了一个三层人工神经网络,利用碰撞发生时的减速度信号和乘员重量为输入信号,其输出信号为乘员的头部位移,作为气囊触发的一个依据.     

舰船动力装置虚拟设计与仿真系统的研究与开发

将虚拟现实技术、网络技术、CAD技术、数据库技术、仿真技术等先进设计方法、手段、过程、理念创造性地移植到船舶动力装置领域中.提出并设计了舰艇动力装置虚拟设计和仿真系统,并对系统的功能和关键性技术进行了探讨.通过在该系统平台上以某动力装置设计为实例对系统功能的实现进行了验证,表明该系统能够有效地支持舰船动力装置的设计与开发.     

化工仿真系统的开发及参数化设计

化工仿真系统已经广泛的应用于现代化的化学工业,获得了良好的质量控制和经济效益.因而,化工仿真技术适应时代的要求,已经成为当代化工行业必备的工具之一,及时反映这一发展变化.围绕该仿真系统的研发,对开发工具、程序语言的选择、化工流程仿真系统功能需求、总体方案的设计、参数设计实例几个方面进行研究,提出了化工流程仿真系统的设计思路.     

汽车安全座椅改进设计

介绍了汽车座椅及其性能,分析了汽车正面碰撞时乘员头部前倾速度快于身体而导致颈椎受伤害这一问题,并针对这一问题对汽车座椅的设计进行改进,以达到车辆正面碰撞过程中减轻乘员受伤程度的目的.     

基于视景仿真的船舶驾驶舱人机工程设计评价研究

基于人机工程学理论,结合船舶驾驶舱的实际需求,设置了船舶驾驶舱人机工程评价指标.并在此基础上,实现了船舶驾驶舱人机工程设计评价仿真系统.为了便于设计人员获取直观的视觉感受,对舱内设备布局、色彩设计、对象运动等进行动态调整和交互操作,将视景仿真技术引入仿真系统中.通过实际的应用,验证了所建仿真系统的有效性.     

基于虚拟样机的摆式客车迫导向机构的仿真研究

阐述了基于虚拟样机的车辆系统动力学仿真技术，介绍了摆式车辆迫导向机构的设计原理。利用ADAMS－RAIL系统提供的虚拟样机环境，分析了迫导向机构参数对于摆式车辆曲线通过能力的影响，给出了合理的设计值。