校車兒童乘員主動式安全氣囊研究.pdf

1、目前我國校車主要服務于小學和初中階段學生，中小學生年齡段為6-15歲。據(jù)國家統(tǒng)計局2015年度發(fā)布的信息可統(tǒng)計2015年全國中小學生數(shù)約有1.69億，經(jīng)簡單估算，2015年6-15歲學齡人口的校車潛在需求量約53.2萬輛，我國校車產(chǎn)業(yè)有很大的發(fā)展前景。隨著校車的推廣，校車事故頻發(fā)導致的兒童乘員傷亡引起國民對校車安全的重視。我國校車正處于起步階段，現(xiàn)行國家標準規(guī)定校車座椅配備兩點式安全帶。在校車發(fā)生正面碰撞時，校車乘員約束系統(tǒng)對兒童乘員的

2、保護效果不佳，乘員約束系統(tǒng)有待完善。
　　針對某款小學校車乘員約束系統(tǒng)的不足，本文引入一種常開式的校車主動式安全氣囊，小學生年齡段為6-12歲，研究氣囊對6歲，8歲，12歲兒童乘員損傷的影響，及該主動式安全氣囊實現(xiàn)不同年齡兒童乘員保護時的最佳參數(shù)設置。本文的主要研究內(nèi)容有以下幾個方面：
　　1．在閱讀大量國內(nèi)外相關資料的基礎上，總結和歸納校車安全國內(nèi)外的發(fā)展和現(xiàn)狀，介紹安全氣囊的發(fā)展現(xiàn)狀和作用。介紹碰撞試驗的發(fā)展和現(xiàn)狀。

3、r>　　2．介紹了兒童乘員安全保護的的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，介紹了校車兒童乘員損傷的評價準則，闡述了國內(nèi)外校車正面碰撞相關標準法規(guī)。
　　3．介紹了校車正面碰撞臺車試驗。在 MADYMO中建立 Hybrid III型第五百分位女性假人和P型6歲假人的校車正面碰撞乘員約束系統(tǒng)（包括前后排座椅、地板、兩點式安全帶和假人）。通過仿真與試驗結果的對比，驗證了模型的有效性。
　　4．介紹校車主動式安全氣囊工作原理。在 MADYMO中建立校車

4、主動式安全氣囊模型，分別針對6歲，8歲，12歲假人進行仿真研究，分析氣囊對假人的保護效果。選取主動式安全氣囊的上部、中部、下部拉帶長度、排氣孔面積、氣體質(zhì)量流率、氣囊安裝位置等安全氣囊參數(shù)對不同年齡兒童乘員損傷的影響進行單因素分析。
　　5．為實現(xiàn)校車主動式安全氣囊對6歲，8歲，12歲兒童乘員的最佳保護效果，通過完全傷害評價指標 WICS(weighted injury criterion)變化率的分析和靈敏度篩選兩種方法得到影響

5、WICS最顯著的四個參數(shù)進行正交優(yōu)化試驗設計。按正交表在MADYMO中進行模擬，獲得不同年齡兒童對應的安全氣囊最優(yōu)參數(shù)組合，對比分析兩種方法的優(yōu)化結果。利用3個年齡兒童 WICS的均值作為優(yōu)化目標，選取中部拉帶長度、排氣孔面積、氣體質(zhì)量流率、氣囊安裝位置四個參數(shù)作為變量進行正交優(yōu)化設計，得到可以綜合保護6歲，8歲和12歲兒童的一組最佳氣囊參數(shù)組合。分析不同約束情況對不同年齡兒童的保護效果。結果表明相較于只有兩點式安全帶保護時，有主動式安