集成式兒童乘員約束系統(tǒng)優(yōu)化匹配及設(shè)計(jì)理論研究.pdf

1、由于兒童和成人在生理解剖學(xué)特征上的差異，針對(duì)成人設(shè)計(jì)的乘員約束系統(tǒng)，不能對(duì)兒童提供有效保護(hù)，甚至可能導(dǎo)致兒童在交通事故中受傷或死亡;兒童乘員約束系統(tǒng)可以在汽車碰撞事故中有效降低兒童乘員嚴(yán)重?fù)p傷和死亡發(fā)生的概率。但由于兒童的快速生長(zhǎng)發(fā)育，對(duì)于父母來(lái)說(shuō)正確有效地使用兒童約束系統(tǒng)非常困難。據(jù)統(tǒng)計(jì)，對(duì)于3歲以上兒童，在美國(guó)、加拿大、澳大利亞、日本和歐洲兒童乘員約束系統(tǒng)的誤用率均在50％以上;如何解決約束系統(tǒng)與兒童的身高和體重匹配不當(dāng)已經(jīng)成為國(guó)際

2、汽車安全領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題，本文在研究了大量文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，主要做了以下三方面工作:
　　 1.基于一款可以無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)座椅高度的集成式兒童座椅，研究了集成式兒童約束系統(tǒng)中各個(gè)已實(shí)現(xiàn)或潛在可實(shí)現(xiàn)的可調(diào)約束參數(shù)對(duì)兒童乘員損傷的影響，并對(duì)某集成式兒童乘員約束系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)研究。研究結(jié)果表明，座椅高度、安全帶限力值、靠背角度兒童乘員損傷的影響最大;座墊長(zhǎng)度和座墊角度對(duì)兒童乘員胸部和頭部的損傷影響較小，但對(duì)腹部損傷影響較大;有側(cè)面護(hù)板

3、且位置靠下能對(duì)兒童乘員提供更好的保護(hù)作用;將安全帶下固定點(diǎn)位置從成人座椅移到兒童座椅上之后無(wú)論是正面碰撞下還是側(cè)面碰撞下都能給兒童乘員頭部和胸部提供更好的保護(hù)作用，但會(huì)增加兒童乘員腹部的傷害。
　　 2.研究了近似方法技術(shù)及多目標(biāo)優(yōu)化在兒童乘員約束系統(tǒng)中的應(yīng)用必要性。以座椅高度、靠背角度、安全帶限力值作為優(yōu)化參數(shù)，采用多項(xiàng)式回歸近似模型和多目標(biāo)遺傳算法NSGA-Ⅱ就集成式兒童約束系統(tǒng)保護(hù)3歲、6歲、10歲兒童時(shí)進(jìn)行了多目標(biāo)優(yōu)化;

4、在得到的3組較優(yōu)約束參數(shù)上，忽略約束參數(shù)與兒童身體特征之間的交互作用，提出了一種兒童身高決定座椅高度、兒體重決定安全帶限力值、年齡決定座椅靠背角度的新型匹配關(guān)系。研究結(jié)果表明，多目標(biāo)優(yōu)化可以避開難以確定的乘員損傷準(zhǔn)則為研究者提供多種可供選擇的較優(yōu)方案，仿真試驗(yàn)驗(yàn)證了多目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果能給兒童乘員提供較好的保護(hù)作用;提出的新型匹配關(guān)系可以較好的解決兒童乘員約束系統(tǒng)與不同身材兒童乘員的參數(shù)匹配問(wèn)題。
　　 3.研究了國(guó)內(nèi)外關(guān)于汽車座椅的