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。     

安全气囊起爆模拟试验研究

为设计与验证不同安全气囊的基本形状、拉带形式与位置和泄气孔尺寸与位置等参数,分析不同的气体发生器作用下的气囊展开性能,开发和构建了一种基于压缩空气的安全气囊起爆模拟试验装置,并通过两种不同类型气体发生器标定试验和安全气囊起爆模拟试验进行验证。最后针对试验中发现的温度降低、初始压力不为零和水雾析出问题,进行了系统理论分析和计算,并提出了解决方案。     

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。     

正面碰撞中基于中国人体尺寸的假人损伤响应研究

为探究中国乘员在汽车正面碰撞中的损伤响应,基于中国人体尺寸和现有混Ⅲ 50百分位假人有限元模型,采用全体段缩放方法建立了符合中国人体尺寸特征的中国人50百分位男性假人有限元模型。采用LS-DYNA建立并验证了某量产车型的驾驶员侧约束系统模型,对比分析了中国人50百分位男性假人与混Ⅲ 50百分位假人在同一正面碰撞工况下的损伤响应,并研究了安全气囊的起爆时间、排气孔直径和气体质量流率3个参数对两种假人的损伤影响。结果表明,与混Ⅲ 50百分位男性假人相比,中国50百分位男性假人的头部损伤风险较大,而胸部损伤可能较小;对于混Ⅲ 50百分位男性假人是最优的安全气囊参数未必能给对应的中国假人提供最优的保护,部分安全气囊参数对两种假人损伤的影响趋势甚至是相反的。     

威志轿车安全气囊气体发生器国产化可行性分析

为保证威志轿车安全气囊安全供货,避免进口气体发生器由于供货风险造成停产,对气体发生器进行国产化势在必行。文章对国内气体发生器的各项性能指标进行检测,以及台车优化试验、模块DV试验及气体发生器时间一压力试验。结果表明,国内生产的气体发生器的各项指标完全满足设计要求。道路碰撞试验表明,安全气囊气体发生器国产化可行。     

驾驶员安全气囊的仿真优化

在MADYMO中建立安全气囊的模型,并应用PSM子结构方法建立了车人的简要模型。通过计算机仿真数据与实验进行了对比,并在此基础上从气囊直径、排气孔直径、气流率三个方面对安全气囊进行了优化,使其在正面碰撞中对驾驶员的保护作用有了明显提高。     

驾驶员安全气囊的仿真优化研究

在MADYMO中建立安全气囊的模型,并应用PSM子结构方法建立了车人的简要模型。通过对计算机仿真数据与实验进行对比,并在此基础上从气囊直径、排气孔直径、气流率3个方面对安全气囊进行了优化,使其在正面碰撞中对驾驶员的保护作用有了明显提高。     

基于12岁儿童损伤阈值的主动式安全气囊多目标优化

本文旨在对某校车的主动式安全气囊进行多目标优化,以提高其对12岁儿童乘员的保护功效.首先,确定12岁儿童的损伤阈值;搭建校车—主动式安全气囊耦合模型.其次,简化台车试验的原始波形,模拟4种校车碰撞工况.最后,选取气囊安装点高度、泄气阀开启压力、泄气阀开度和中部拉带长度为优化参数;基于响应面代理模型与NSGA-Ⅱ的变型算...     

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。     

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LS-DYNA对安全气囊系统优化的研究

为降低车辆正面碰撞中对驾驶员头部的伤害,建立LS-DYNA有限元仿真模型,分析正面碰撞中头部得分提高的方法,分别对安全气囊点火时刻、泄气孔尺寸、拉带长度和织物材料特性等因素进行优化,使头部的伤害值得到明显改善,达到性能开发的要求,为安全气囊优化提供了方向。     

面向“离位”儿童乘员的常开式安全气囊优化设计

儿童乘坐校车时常呈现多种"离位"坐姿,有必要开展多种儿童坐姿下,常开式安全气囊的优化设计研究,明确12岁儿童的损伤阈值。为此构建并验证校车的仿真模型,搭建校车和常开式安全气囊的耦合模型。选取躺卧坐姿、右倾坐姿作为12岁儿童乘员的典型"离位"坐姿,并针对正常坐姿、躺卧坐姿和右倾坐姿,以加权伤害指标为优化目标,基于响应面代理模型和改进型NSGA-Ⅱ算法,权衡确定常开式安全气囊的主要设计参数的最优配置为:泄气阀开度199.73%、泄气阀开启压力1.1628×105Pa、安装点高度0.362 8 m和中部拉带长度0.315 2 m。结果表明:3种儿童坐姿下,具备最优配置的常开式安全气囊能够最大限度地提升12岁儿童乘员的安全性。     

高速多片湿式离合器低带排转矩参数优化设计

试验发现高速湿式离合器在分离状态下易出现摩擦片与钢片之间的碰撞摩擦,由此引起离合器带排转矩的急剧增大,影响传动装置的工作效率和可靠性。因此,本文中以多片湿式离合器为研究对象,建立了湿式离合器油槽结构与工作参数优化设计模型,以离合器最高工作转速时的带排转矩最小为优化目标,采用基于带排转矩近似模型的优化设计方法,利用最优拉丁超立方试验设计法、椭圆基神经网络模型和多岛遗传算法分别对摩擦片油槽结构参数和离合器工作参数进行了优化设计,并对优化结果进行仿真和试验验证。研究结果表明:摩擦片油槽结构参数中油槽深度和油槽数量对带排转矩的负效应比较明显;离合器工作参数中摩擦副间隙对带排转矩的负效应较明显。     

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。     

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。     

汽车正面碰撞驾驶员安全气囊仿真与优化

通过计算机仿真方法研究驾驶员安全气囊的保护效果。建立驾驶员安全气囊模型以及约束系统模型,并进行有效性验证,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,在正面碰撞中,优化后的驾驶员安全气囊对假人保护效果更好。     

基于ANSYS的带切口沥青混合料试件半圆弯曲试验参数分析

采用带切口的试件进行半圆弯曲试验(SCB),可以更好地评价存在反射裂缝的沥青混凝土路面的抗裂性能。为了明确试件厚度、切口宽度、切口深度、支座间距等试验参数对带切口SCB试件力学响应的影响,采用ANSYS建立三维有限元模型对SCB试验进行数值模拟。计算结果表明:试件厚度选择50mm,切口宽度选择1.5mm较为合适;切口深度需要选择15mm、20mm、25mm等3个切口深度值再进行试验验证;支座间距为试件直径的0.8倍时,切口底部拉应力最敏感。     

汽车短周期螺柱焊接质量控制实例分析

分析汽车螺柱焊脱焊案例原因,发现焊缝区有气孔、飞溅,熔合不良。观察确认为焊枪导向夹套磨损和提升距离、伸出长度不合理影响焊接参数稳定性,进而影响焊接区熔化、成型、凝固过程导致脱焊。更换导向夹套,合理调整上述参数,调整提升距离为1.2 mm,伸出长度为1.5 mm,调整后未发现脱焊。随后拉脱力对比试验确认了脱焊发生的直接原因。     

某轿车正面安全气囊性能仿真研究

介绍了从建立气囊几何模型、有限元模型,到使用MADYMO软件与车身系统集成并进行仿真的可行方法,选取了气囊泄气孔直径、质量流动率、材料透气率3个参数进行优化分析,使用C-NCAP评分规则作为标准,最后得出了适合该气囊的一组较优参数.将此规律应用于整体模型,不但提高了安全气囊的保护性能,而且总结出了实用的安全气囊性能优化方法.     

烟火式气体发生器燃烧室喷嘴的设计与研究

应用火药燃烧定律和喷嘴的流量速度公式可以计算和设计气体发生器燃烧室喷嘴的孔径和孔数。分别对气体发生器中不同燃烧室喷嘴尺寸进行引燃试验,可以看出,当计算出的燃烧室喷嘴的孔径和孔数为试验所采用时,该气体发生器燃烧室的压力与预先设定的数据基本吻合。此气体发生器产生的压力和时间能满足安全气囊的技术要求。