正面碰撞中主動式座椅參數對50th乘員保護的仿真研究.pdf

1、座椅是乘員約束系統(tǒng)的重要組成部分，對減小碰撞事故中乘員的損傷風險起著重要的作用。座椅參數的調整，將決定乘員的乘坐姿勢，而坐姿將影響碰撞時乘員的運動學和動力學響應，進而影響約束系統(tǒng)對乘員的保護效果。如果主動式座椅能在碰撞發(fā)生前，將座椅參數調整到最佳的防護狀態(tài)，將使乘員約束系統(tǒng)對乘員達到最佳的保護效果，從而有效降低碰撞時乘員的損傷風險。為了研究主動式座椅對正面碰撞時50百分位乘員的保護效果，本文對主動式座椅參數進行了研究。
　　首先，

2、依據某量產車型副駕駛員區(qū)相關尺寸，設計了簡化的臺車約束系統(tǒng)實驗裝置，并按照C-NCAP2015實驗要求，采用HybridⅢ50th假人在湖南大學汽車碰撞試驗室進行了臺車碰撞實驗。依據實驗工況建立了臺車約束系統(tǒng)有限元模型，并將仿真結果與實驗結果進行對比，驗證了有限元模型的有效性。
　　其次，通過對座椅參數進行單因素分析，研究了單個座椅參數的改變，對50百分位乘員損傷的影響。在此基礎上確定了座椅前后位置、坐墊高度、坐墊傾角和靠背傾角等

3、變量的取值范圍。采用最優(yōu)拉丁方試驗設計在設計空間進行采樣，使用LS-DYNA軟件對采樣點分別進行仿真計算，并依據仿真結果，建立了具有較高可信度的Kriging代理模型。基于Kriging代理模型，采用多島遺傳算法定位目標極值在設計空間中所處的區(qū)域，再采用NLPQL算法對該區(qū)域進行精確尋優(yōu)，獲得了適用于50百分位乘員的座椅最佳參數。優(yōu)化后加權損傷準則WIC降低了15.77％。
　　最后，通過對乘員頭部HIC36、胸部C3ms和Cco

4、mp的Kriging模型分析發(fā)現，對于50百分位的乘員，當坐墊高度大于45mm、靠背傾角在15°～35°之間時，碰撞前將座椅向后移動有利于降低乘員頭部HIC36和胸部C3ms，但胸部Ccomp會有所增加;當坐墊高度在0mm～60mm之間調節(jié)時，增加坐墊高度能有效降低乘員頭部HIC36和胸部Ccomp，坐墊高度在35mm～45mm之間時，胸部C3ms較小;當坐墊傾角在15°～30°之間調節(jié)時，增大坐墊傾角能有效降低乘員胸部C3ms和Cco