汽車正面碰撞后排乘員約束系統(tǒng)建模與坐墊翻轉參數(shù)匹配.pdf

1、被動安全是汽車安全性能中的重要方面，其性能的好壞直接影響乘員的傷害情況。目前對于汽車被動安全性能研究的對象大多集中于前排乘員，在汽車碰撞中，尤其是正面碰撞中對后排乘員安全的研究相對較少;后排座椅的利用率比較高，應予以更多關注;與安全氣囊、安全帶相比，乘員約束系統(tǒng)中座椅坐墊動態(tài)性能對后排乘員傷害的分析還相對較少，值得繼續(xù)探索。
　　以某車型后排女性乘員的傷害指標為研究對象，運用LS-DYNA建立乘員約束系統(tǒng)的有限元模型，實車碰撞試驗

2、驗證了模型的有效性。進而提出后排坐墊翻轉系統(tǒng)，對乘員的傷害指標進行匹配，主要圍繞以下幾點展開:
　　介紹非線性有限元理論及其在汽車碰撞仿真中的應用;論述計算機模擬在乘員約束系統(tǒng)中的應用和發(fā)展;對汽車碰撞相關的各有限元分析軟件進行概括，并分析顯式動力學軟件LS-DYNA的功能及優(yōu)勢;建立乘員約束系統(tǒng)有限元模型，包括座椅-地板模型、假人模型、安全帶模型以及接觸定義等。
　　通過試驗測得加速度信號作為模型中加速度場的輸入。進行正面

3、100％剛性壁障碰撞試驗，介紹車輛與假人在碰撞前的預處理及碰撞后假人傷害指標的要求;根據(jù)安裝點的選取原則，確定主要傳感器的布置位置及車輛碰撞試驗數(shù)據(jù)的采集、處理方法，確定將位于車輛中央通道安全氣囊ECU前部的加速度計信號作為仿真模型的加速度場。
　　將試驗所測的后排HybridⅢ型第5百分位女性假人的傷害指標與模型仿真結果進行對比分析，對仿真模型的有效性進行驗證;為減少對后排乘員的傷害，提出后排座椅坐墊翻轉系統(tǒng)，通過不同坐墊翻轉角

4、度對假人傷害指標進行對比分析，同時對不同翻轉起始時刻的約束系統(tǒng)模型進行研究，得出座椅坐墊從碰撞后20ms時開始翻轉19°是最優(yōu)選擇。
　　針對不同形式的正面碰撞，以假人頭部、頸部及胸部傷害指標作為匹配目標進行坐墊翻轉參數(shù)的匹配;將車輛正面碰撞類型分為高速碰撞和中速碰撞;匹配結果表明，在各碰撞類型中，后排座椅坐墊翻轉系統(tǒng)均可對乘員頭部、頸部及胸部等傷害指標有一定的改進;不同的碰撞類型中，對座椅坐墊翻轉參數(shù)的要求不盡相同;研究結果對未