三種碰撞工況下的新型兒童約束系統(tǒng)參數(shù)研究.pdf

1、隨著汽車保有量的不斷增長，交通事故也隨之頻繁發(fā)生，由于約束系統(tǒng)與乘員尺寸不匹配所造成的兒童乘車安全問題引起了人們的廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)的汽車用約束裝置都是基于成人開發(fā)的，對于身體尺寸較小的兒童乘員來說，在發(fā)生車輛碰撞時，不但達不到預(yù)期的保護效果，甚至可能會對其造成額外的損傷。集成式兒重安全座椅，由于直接集成在成人座椅上，并配合三點式成人安全帶使用，因此，可有效避免兒童座椅的誤用，然而，現(xiàn)有的集成式兒童安全座椅，普遍存在占用成人座椅位置及增高座

2、墊不可實現(xiàn)自動匹配不同兒童乘員等缺點。
　　本文的研究基于一款已獲國家專利的新型集成式汽車用兒童安全座椅，經(jīng)驗證可為3～10的兒童乘員提供有效的保護。在該集成式安全座椅的基礎(chǔ)上，為實現(xiàn)其在碰撞事故中對乘員的最佳保護，以6歲兒童乘員為研究對象，采用經(jīng)驗證的該集成式兒童座椅約束系統(tǒng)模型，首先對該座椅的座墊調(diào)節(jié)機構(gòu)進行強度分析，然后在正面碰撞、側(cè)面碰撞和追尾碰撞三種不同的汽車碰撞工況下，分別結(jié)合拉丁超立方、正交和均勻試驗設(shè)計方案和多項式

3、響應(yīng)面代理模型的方法，在MADYMO中對座椅高度和座墊深度等設(shè)計參數(shù)進行碰撞仿真分析和優(yōu)化設(shè)計，并對優(yōu)化結(jié)果進行了驗證和對比分析。
　　研究表明，該新型集成式兒童約束系統(tǒng)在三種典型的碰撞工況下均可有效提高兒童約束系統(tǒng)保護性能，減少碰撞事故中的兒童乘員損傷，達到對車內(nèi)兒童的最佳保護。通過對約束系統(tǒng)的優(yōu)化分析確定了各工況下的最優(yōu)匹配設(shè)計。在正面碰撞工況下，確定座椅高度為0.145m，座墊深度為0.329m，此時兒童頭部合成加速度峰值下

4、降了15.52％，胸部合成加速度峰值下降了20.39％；在側(cè)面碰撞工況下，確定座墊剛度降低20％，座墊摩擦系數(shù)為0.3，安全帶上固定點高度為0.325m，織帶剛度降低20％，此時兒童頭部合成加速度峰值下降了13.40％；在追尾碰撞工況下，確定頭枕剛度增加20％，靠背剛度增加20％，此時兒童頭部合成加速度峰值下降了9.398％，胸部合成加速度峰值下降了16.06％。
　　本文的研究結(jié)果對國內(nèi)的兒童乘員損傷防護研究工作具有一定的參考意