儿童乘员在大倾角增高座椅中的下潜趋势及腹部损伤研究

为探究正面碰撞工况下大倾角增高座椅中儿童乘员的运动姿态、下潜趋势以及下潜对腹部损伤的影响，以经过验证的儿童增高座椅模型为基础，结合不同乘坐倾角的6岁PIPER儿童生物力学模型，在ECE R129正面碰撞台车模型中进行了动态模拟，建立了基于盆骨髂前上棘点的儿童下潜风险评价准则。仿真结果表明，50 km/h正面碰撞工况下，当靠背倾角超过35°后，儿童乘员发生下潜，下潜后腹部压缩量和粘性指数分别增加了234%和527%，肝脏最大第一主应变增加了45%，下潜导致腹部出现AIS 3损伤风险，限制盆骨旋转可减小儿童的下潜趋势。     

汽车前排座椅W型防下潜结构设计研究

在整车正面碰撞过程中,乘员会有向前滑动的惯性,对乘员的人身安全造成极大的伤害。如果坐垫前端不具备足够的刚性,就不能有效起到保护乘员安全的作用。为提高碰撞安全性,各大主机厂和座椅生产厂商纷纷研究座椅的防下潜性能对乘员碰撞安全的影响。参考碰撞试验中对座椅性能的要求,通过对乘员下潜的成因的分析,在骨架平台开发的基础上设计一种W型防下潜结构,通过该结构提高座椅的防下潜能力。     

腹部塞块刚度对女性乘员损伤参数及下潜的影响

乘员腹部损伤是汽车碰撞事故中常见的损伤类型,其中,5百分位女性乘员身材较小,易发生下潜。该文研究了腹部塞块刚度对女性乘员损伤参数以及下潜趋势的影响。基于有限元仿真软件LS-DYNA,建立了混III 5百分位女性假人与模拟实车全宽正面碰撞的台车仿真模型,使用单一变量控制法。结果表明:腹部塞块刚度值在25%内增大,乘员头部质心加速度峰值﹑15 ms头部伤害允许指标(HIC)﹑盆骨后转角峰值呈现上升趋势;腹部塞块刚度值在25%内降低,乘员头部质心加速度峰值﹑HIC15﹑盆骨后转角峰值也呈现不同程度的上升趋势。腹部塞块刚度对乘员胸部变形量和加速度影响较小。因此,腹部塞块刚度值在标准刚度值的25%内增大或减小,乘员损伤都在一定程度上增大,下潜趋势增强。     

后排女性假人下潜控制设计方法研究

为了控制后排女性乘员下潜现象的发生，避免设计验证阶段出现重复设计，根据设计变更难易程度将下潜影响因素分为不可变因素和可变因素，提出了概念阶段优化不可变因素和设计验证阶段优化可变因素相结合的防下潜设计方法。结合某平台车型，对安全带点位和防下潜结构位置等不可变因素进行了分析，结果表明安全带点位和防下潜结构位置对下潜影响大，基于分析结果提出了不可变因素量化的设计要求。基于优化好的不可变因素，对防下潜结构的强度、安全带配置等可变因素进行了定性分析，结果表明防下潜结构强度、安全带配置对下潜影响大，并提出了可变因素设计要求。在整车项目开发中对6 种设计要求分别进行了整车试验验证，下潜问题得到解决。     

基于框架式全铝车身电动汽车后排女性假人防下潜的研究

随着车身轻量化的需求,车身结构在选材方面突破了传统车身,随着铝型材车身应用越来越广泛,为了满足铝型材车身在性能上符合后排女性乘员下潜的要求,控制后排女性乘员下潜现象的发生,避免设计验证阶段出现重复设计,减少重复性方案性验证。根据传统车身结构,结合某车型铝型材车身特有结构,对安全带布置和锁扣选用等方面试验验证数据表明,安全带固定点布置和锁扣的选用对防下潜性能影响大。并针对某铝型材车型试验数据和整改方案,提出了一些可供参考的结构选用和优化方案建议,为后续类似结构设计提供一些参考。     

移动式安全座椅的乘员保护性能的研究

传统的座椅在汽车前碰撞中是不允许产生明显变形的,本文中提出了3种移动式的汽车安全座椅,它们可在汽车前碰撞时发生相应的变形,具有防止乘员下潜,消除安全带与乘员之间的初始间隙和降低胸部加速度的作用:立了使用3种移动式座椅和传统座椅的汽车前碰撞乘员动力学响应和损伤分析的仿真模型,并进行4种座椅的对比仿真.结果表明,与传统座椅和其它两种移动座椅相比,第一种移动式安全座椅对乘员头部、颈部和胸部具有较好的防护性能.     

乘员碰撞保护（三）：美,欧,日本,中国汽车座椅安全带性能对比

汽车座椅安全带是汽车被动安全性中对乘员保护很重要的安全防护装置。 汽车座椅安全带主要分为以下三种形式: 1.两点固定式安全带:用两个固定点将安全带装在汽车上,一条斜肩带限制乘员上躯体运动,它不能防止撞车时,乘员下躯体向前移动。 2.三点固定式安全带:是用三个固定点将安全带装在汽车上,有肩带、腰带限制乘员上、下躯体运动,保护性     

基于Kriging模型的座椅子系统安全性能优化研究

本文旨在研究在正面碰撞中起乘员保护作用的座椅子系统的参数优化。首先搭建某商用车主驾驶员座椅子系统正撞台车试验的仿真模型,并经台车试验验证。然后结合最优拉丁超立方试验设计,对11个设计参数进行灵敏度分析并挑选出6个相对最敏感的参数,构造了基于敏感参数的Kriging模型,分析了正面碰撞时座椅参数对乘员保护效果的影响。最后以假人H点的前移量和下潜量最小为目标,采用NSGA-Ⅱ遗传算法进行多目标优化。结果表明:优化后假人H点的前移量下降了2.98%,下潜量性能降低了10.47%,优化效果明显。     

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。     

儿童增高座椅安全带约束路径研究

儿童乘员使用成人安全带约束的儿童增高座椅在发生正面碰撞时,会出现肩部安全带过于接近颈部以及腰部安全带从盆骨滑移的现象,从而导致颈部拉力和弯矩过大,以及造成腹部压力过大的情况.针对该问题进行研究,通过对肩带导向及腰带导向的不同位置进行优化组合,寻找能有效改善该问题的安全带约束路径,同时减少儿童乘员受到的伤害.研究结果表明...     

乘员约束系统逆问题满意准则模型的交互式求解策略

通过对乘员约束系统逆问题满意准则模型的研究，首次提出一套适合ＣＡＥ需要的多层交互交互求解策略。文中提出并证明的若干定理保证了求解方法的有效性。最后描述了交互过程，并用示例予以验证。     

大客车正面碰撞乘员约束系统的仿真研究

本文利用碰撞仿真分析软件MADYMO,建立了包括大客车车体、安全带和假人的乘客约束系统正面碰撞模型,对模型进行计算求解后得到乘员头部、胸部伤害响应曲线和HIC、胸部3ms加速度、胸部压缩量等伤害值。与实车碰撞试验结果进行对比可知,模型较真实地反映了碰撞试验过程。最后利用该模型在三种工况下对安全带对乘员的HIC、胸部3ms加速度、胸部压缩量和左右大腿力等伤害值的影响进行了比较研究,结果表明三点式安全带对乘客保护效果最好,其次是两点式腰带,不系安全带最为危险。     

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。     

某车型偏置碰撞后排女性假人下潜的判定及改善研究

本文依据C-NCAP评价规则,判定某新开发车型在40%偏置正面碰撞中后排女性假人发生下潜,针对下潜问题,结合试验现象和类似问题的经验总结,总结出本次下潜的关键影响因素,提出快速的改善方案,并经试验验证有效。本次防下潜研究为下潜问题提供了改善思路,同时也为后续新车型开发提供了设计参考。     

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。     

基于自适应代理模型的汽车乘员约束系统优化设计

为提升汽车乘员约束系统对乘员的保护性能并降低乘员所受的伤害,本文中提出了一种基于自适应代理模型的汽车乘员约束系统优化设计方法。首先,建立了某微型客车的乘员约束系统数值模型,并通过实车碰撞试验对该数值模型进行检验和校正;然后,基于径向基函数建立了乘员约束系统的代理模型,并通过逆向形参数法有效获得具备较高精度的代理模型;最后,利用隔代映射遗传算法(IP-GA)对汽车乘员约束系统进行优化。结果表明:该方法能快速获得汽车乘员约束系统的最优匹配参数,从而确保乘员的安全性。     

正面碰撞不同身材乘员保护约束系统的设计

重点研究对50百分位男性乘员实现最有保护的约束系统,应用到5百分位女性乘员和95百分位男性乘员情况下的保护效果,并针对存在的问题提出可根据乘员的身材调整气囊排气孔的面积、座椅安全带限力器水平的智能约束系统,设计了吸能压溃式转向柱,对不同身材乘员的保护效果进行了评价。     

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。     

汽车座椅安全带的新发展

汽车的安全问题目前已成为一项社会问题。其中,对汽车碰撞事故后的安全性以及碰撞后保护乘员不受车内两次冲击损害的安全性的研究,近年来已取得很大成就,例如作为保护设之一的汽车座椅安全带也已日益得到重视和发展。目前最广泛使用于轿车上的是带有紧急锁止式卷收器的座椅安全带,有二点式安全带(肩带、腰带)和三点式安全带(肩腰共用带)两种。卷收器中装有惯性敏感元件和棘轮棘爪锁止机构。织带缠绕在卷收器壳内的卷轴上。当汽车正常行驶时,借助于卷轴上的卷簧使织带随乘员身体的移动而自由伸缩,又不会使织带松弛。但当紧急制动、碰撞等特别情况时,卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴,使织带固定在一个位置上,并承受乘员身体加给织带的负荷,这样,乘员被固定在座椅上,免     

基于PSO-SVR近似模型的乘员约束系统稳健性优化

综合运用近似模型参数优化技术和稳健性优化方法对汽车乘员约束系统进行优化。通过全局灵敏度分析,选出对加权伤害准则(weighted injury criterion,WIC)影响大的参数;采用粒子群优化(PSO)算法对支持向量回归(SVR)模型参数和核函数参数进行优化,建立高精度的PSO-SVR近似模型;在确定性优化的基础上进行基于蒙特卡罗抽样的稳健性优化。结果表明:优化后乘员约束系统性能得到明显提升且兼顾了稳健性。