汽车乘员约束系统的参数分析及仿真研究

应用MADYMO软件建立汽车乘员约束系统的仿真模型,分析了安全带系统和座垫刚度特性对汽车乘员碰撞响应的影响,仿真结果经试验得到验证.最后通过对约束系统进行参数相关性分析和仿真研究,得到了对汽车乘员约束系统开发有指导性的结论.     

客车侧翻碰撞中的乘员损伤研究

首先利用MADYMO软件建立了某客车局部车身段的有限元与多体混合侧翻模型,并进行了侧翻仿真,其变形、碰撞加速度等仿真结果与相应的有限元仿真结果基本一致,说明了用有限元与多体混合模型取代有限元模型进行侧翻分析的有效性。据此接着采用混合模型,在碰撞侧座椅上分别放置单个和两个佩戴两点式安全带的侧碰假人Euro SID-I,研究了侧翻过程中乘员的损伤情况以及乘员间的相互作用对乘员损伤的影响。结果表明,满足ECE R66法规要求的客车在侧翻过程中仍然可能对乘员造成较严重的胸部和腹部损伤,且客车侧翻过程中乘员相互作用会加剧乘员头部、颈部、胸部和腹部的损伤。     

侧面柱碰撞工况下安全气囊参数对乘员损伤的影响研究

为提高侧面柱碰撞工况下乘员的安全性,针对乘员在车速32 km/h侧面柱碰撞工况下的损伤进行了仿真分析。首先建立了侧面乘员约束系统模型并进行了可靠性验证,为改善侧面柱碰撞工况下安全气囊对乘员的保护效果,依据2021年版《C-NCAP管理规则》中侧面柱碰撞试验方法,搭建了车辆侧面柱碰撞规定结构运动（PSM）子结构模型,最后将试验与仿真结果进行对比,结果表明,合理的气囊形状、点火时刻及排气孔直径可有效提高乘员保护效果。     

汽车侧面碰撞乘员约束系统的多目标优化

针对某轿车建立了基于多刚体理论的侧面碰撞乘员约束系统动态仿真模型,并依据试验结果进行了模型的有效性验证。通过对乘员侧面碰撞伤害指标的分析,提出了包含乘员多输出目标值的综合伤害评估值,并应用试验设计方法,以所提出的综合伤害评估值为目标进行了该车的侧面碰撞乘员约束系统多参数优化,给出了符合实际的优化结果。     

基于MADYMO的轻型客车前排乘员约束系统优化

基于汽车碰撞安全模拟软件MADYMO,建立某轻型客车前排乘员的正面碰撞模型,结合实车碰撞数据,进行约束系统仿真分析,对前排乘员安全气囊形状、泄气孔等优化;通过优化后对比分析,经试验验证优化方案有效,并对仿真与实车试验结果进行对比,相差最大为6.9%;运用仿真优化轻型客车前排乘员约束系统的提升方案有效,为后续同类型车型开发提供了参考。     

基于Generator汽车内饰件乘员头部碰撞仿真

汽车内饰除了为乘员提供舒适的驾驶体验外,当发生碰撞时,还要起到乘员保护的作用.为了提高内饰件仿真分析效率,文章根据美国联邦机动车安全标准FMVSS201,使用Generator软件提供的碰撞点选取及头模定位等功能,以A柱为研究对象,建立了CAE仿真模型,分析了乘员头部受力情况,通过与试验结果的比较,验证了该方法的准确性.因此,该方法为内饰件仿真分析提供了一种更高效和精确的方法.     

正面碰撞中的乘员约束系统仿真分析与验证

本文通过对某华晨汽车自主开发车型进行正面碰撞仿真分析,考察乘员在佩带三点式安全带条件下的运动响应和伤害情况。为减少车体变形对约束系统的影响,在车身结构试验与仿真对标的模型基础上进行乘员约束系统对标。从车身的变形形态、乘员的运动响应、假人伤害值等几个方面综合评价乘员保护的碰撞安全性能,通过约束系统良好的对标表现,分析出对正面碰撞乘员约束系统的影响因素。经过验证表明,采用有限元的乘员约束系统碰撞仿真分析方法能较真实地反映出试验碰撞的状况和结果,具有实际工程应用价值,可用于后期的优化工作。     

滑车模型在汽车碰撞仿真中的应用

按照CMVDR294中试验规定,制定模拟工况,建立某跑车整车碰撞仿真的滑车模型。应用碰撞模拟软件ESI/PAM-CRASH进行仿真计算,获得满足法规要求的跑车乘员约束系统的参数。将优化后的乘员约束系统和整车进行组合,进行“整车 乘员 乘员约束系统”碰撞过程仿真,证明用滑车模型进行假人伤害值分析、乘员约束系统分析的合理性。     

高速碰撞时后座乘员安全性的仿真与实验研究

汽车在高速碰撞时，乘员将承受很大的惯性加速度，常规的乘员约束系统不能达到对乘员的有效保护。这里利用多剐体动力学软件MADYMO建立了整车、假人及乘员约束系统模型，对后座乘员的安全性进行了仿真分析，并对其约束系统提出了相应的改进措施。通过台车实验对仿真分析进行了部分验证。结果表明，采用静、动摩擦阻尼结合的座椅吸能方案配合安全带固定在座椅上的方案可以达到较好的乘员保护效果。     

汽车碰撞中颈部肌肉组织神经兴奋性对乘员损伤影响的研究

为研究汽车碰撞中神经兴奋性引起颈部肌肉力的变化对乘员损伤的影响,建立了低速正面碰撞与追尾碰撞模型,对乘员运动响应进行了仿真分析。然后使用汽车驾驶模拟器采集真实驾驶员颈部主要肌肉的肌电信号,验证了仿真结果的有效性。结果表明,在低速工况下,颈部肌肉紧张会约束头颈部的运动,头部有后倾上扬趋势,颈部受力大小有所增加。考虑颈部肌肉组织的神经兴奋性,能更真实地再现碰撞中乘员头部和颈部的运动响应,为颈部损伤评价准则的修正和乘员心理和生理变化对人体损伤影响的研究提供参考。     

滑车模型在汽车碰撞仿真中的应用

按照CMVDR 294中试验规定，制定模拟工况，建立某跑车整车碰撞仿真的滑车模型。应用碰撞模拟软件ESI／PAM-CRASH进行仿真计算，获得满足法规要求的跑车乘员约束系统的参数。将优化后的乘员约束系统和整车进行组合，进行“整车 乘员 乘员约束系统”碰撞过程仿真，证明用滑车模型进行假人伤害值分析、乘员约束系统分析的合理性。     

特种条件下运载工具乘员保护装置管式安全气囊与护颈器仿真计算研究

围绕特种条件下运载工具碰撞中的乘员保护装置开展仿真计算研究。所涉及的特种条件包括地面和水面运载工具的高速复杂碰撞以及航天运载工具着陆时的复杂碰撞条件,同时也包括对乘员保护装置的质量限制、防爆性能要求和环保性能要求等。根据工程实际的需要,对所发明的复合式高性能安全气囊和复合结构护颈器这两项特殊的乘员保护装置进行了仿真建模、仿真分析和参数优化。仿真研究表明所提出的技术方案能在给定的特种碰撞条件下对乘员提供有效的保护。     

车辆与弯道混凝土护栏碰撞的动态数值模拟及试验

对车辆与弯道混凝土护栏碰撞动态数值模拟结果和实车足尺碰撞试验结果进行对比分析，从车辆行驶轨迹、乘员冲击加速度以及车辆损伤形态3个方面，验证了动态数值模拟的准确性，并分析了弯道混凝土护栏曲线半径对乘员碰撞过程中所承受冲击加速度的影响；得到乘员风险的最不利护栏半径。结果表明：有限元仿真是进行汽车护栏碰撞研究的有效方法；弯道处护栏的形式对碰撞时乘员的安全有很大影响。     

汽车安全气囊起爆车速与乘员伤害关系的仿真研究

利用碰撞受害者模拟软件MADYMO建立了某客车乘员约束系统前碰撞计算机仿真模型,通过对不同碰撞车速下乘员伤害值的仿真计算,研究了保证乘员伤害指标达到一定要求的汽车安全气囊起爆车速。使用生物力学灰度区的概念描述和确定气体发生器的点火阈值,也就是从乘员保护的观点出发,确定不同结构汽车的气囊点火车速,从而为整车匹配安全气囊提供了良好的手段和依据,并能够大大降低匹配时间和周期。     

气袋折叠方式对离位乘员伤害的影响分析

提高安全气袋的乘员保护效能,减少其可能造成的伤害,是汽车被动安全研究的重要内容。使用LS-DYNA软件建立了5种不同折叠方式的气袋有限元模型,结合静态点爆试验结果对气袋有限元模型进行了验证。按照两类离位乘员的典型形式,进行了不同折叠方式气袋对离位乘员伤害的仿真分析,结果表明卷绕式折叠和折入式折叠气袋综合性能优于平面直接折叠气袋。研究结果可为气袋折叠方式优化设计提供指导。     

侧面碰撞远端老年乘员损伤研究

为探究欧洲新车评价规程（Euro-NCAP）侧面碰撞条件下远端老年乘员的运动学响应和损伤机理，首先利用老年人体模型CHARM-70建立台车模型，然后建立整车AE-MDB侧面碰撞和侧面斜柱碰撞有限元模型，进行整车碰撞仿真并提取非碰撞侧B柱底部加速度脉冲，最后，基于THUMS＿AM50＿V4.0人体模型和老年人体模型CHARM-70建立单乘员和双乘员台车仿真模型，进行AE-MDB侧面碰撞和侧面斜柱碰撞仿真。结果表明：在侧面碰撞中，安全带无法有效限制远端乘员因惯性而导致的侧向偏移；在单乘员台车仿真中，远端老年乘员头部和颈部损伤值远小于阈值，但胸部出现大面积严重肋骨骨折；在双乘员台车仿真中，远端老年乘员的头部和胸部出现严重损伤。     

某轻卡空调制冷系统瞬态性能仿真与试验研究

以某轻型卡车空调制冷系统为研究对象,运用KULI建立基于几何参数、实验数据和控制逻辑的仿真模型,并利用该模型对空调系统制冷剂加注量、乘员舱温升特性进行仿真并验证。在此基础上对乘员舱怠速降温性能进行仿真分析,发现600s后的乘员舱头部、出风口温度瞬态仿真数据与实测值拟合度较高,最大偏差仅2℃。最后,利用该模型预判空调系统降温性能满足设计任务书的要求,并在吐鲁番地区的高温试验中得到了验证。     

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...     

某重型货车空调系统对乘员舱热舒适性影响的分析与改进

应用计算流体力学软件Fluent对某重型货车空调系统和乘员舱中的气流进行数值仿真,其结果与试验对比,相差在5%以内.采用当量温度Teq,i作为评价指标,对乘员舱的热舒适性进行分析.结果表明,由于各风道风量分配不均匀,乘员舱内部气流组织不合理,致使热舒适性较差.对空调系统进行改进,增加前吹面风道风量比例后,乘员舱的热舒适...     

汽车侧面碰撞中内板参数与乘员伤害值的相关性分析

基于多刚体理论建立了某国产中级轿车的侧面碰撞乘员约束系统动态仿真模型，并依据试验结果进行了模型有效性验证。应用统计学中相关系数的概念，通过仿真计算分析了该车侧面碰撞中汽车车门内板刚度等参数与乘员伤害值的相关性，获得了车体参数对假人综合伤害值的影响程度，使该车在侧面保护系统设计过程中能够更有针对性地优化相关参数，以提高分析效率。