正面碰撞時(shí)座椅坐墊翻轉(zhuǎn)對(duì)后排乘員的保護(hù)研究.pdf

1、汽車被動(dòng)安全是當(dāng)今汽車行業(yè)的研究熱點(diǎn)，而乘員約束系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)屬于被動(dòng)安全研究的重要組成部分。正面碰撞是造成乘員死亡的主要碰撞事故類型;與前排乘員相比，后排乘員未能受到足夠多的重視，相關(guān)的安全性研究也相對(duì)較少;另外，相比安全氣囊、安全帶，座椅的安全性研究仍存在不足。因此在汽車正面碰撞時(shí)，提出坐墊可翻轉(zhuǎn)的安全座椅，用于保護(hù)后排乘員，并對(duì)翻轉(zhuǎn)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，具有重要研究價(jià)值。
　　本文采用計(jì)算機(jī)仿真與實(shí)車碰撞試驗(yàn)相結(jié)合的方法，將正面碰

2、撞情況下的后排乘員作為保護(hù)對(duì)象，提出可翻轉(zhuǎn)的后排座椅坐墊，并尋找能夠給予乘員更好傷害保護(hù)的翻轉(zhuǎn)參數(shù)設(shè)計(jì)方案，主要內(nèi)容包括:
　　分類介紹汽車碰撞仿真分析、代理模型、優(yōu)化算法的方法，分析各種方法的特點(diǎn)及應(yīng)用環(huán)境，選擇合適的方法解決正面碰撞時(shí)后排座椅坐墊翻轉(zhuǎn)參數(shù)優(yōu)化問題。
　　簡要介紹中國新車評(píng)價(jià)規(guī)程（China-New Car Assessment Program，C-NCAP），并根據(jù)C-NCAP試驗(yàn)程序開展正面100％重疊

3、剛性壁障碰撞試驗(yàn)。采集得到車輛中央通道剛性位置處加速度信號(hào)，以及后排女性假人HIC15、頸部剪切力、頸部張力、頸部伸張彎矩和胸部壓縮變形量等傷害指標(biāo)。
　　采用非線性有限元軟件LS-DYNA建立正面碰撞后排乘員約束系統(tǒng)仿真模型，將實(shí)車碰撞試驗(yàn)的車輛加速度信號(hào)作為模型輸入曲線，比較在相同運(yùn)動(dòng)過程時(shí)試驗(yàn)與仿真后排女性假人的傷害指標(biāo)，從而驗(yàn)證計(jì)算機(jī)仿真模擬實(shí)車碰撞試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。結(jié)果表明，仿真分析中假人的HIC15、頸部剪切力、頸部張力、

4、頸部伸張彎矩、胸部壓縮變形量等主要乘員傷害指標(biāo)的最大值與試驗(yàn)結(jié)果誤差均在7％以內(nèi)，仿真模型能夠較為準(zhǔn)確地反映后排乘員所受傷害，可以作為基礎(chǔ)進(jìn)行后續(xù)研究。
　　提出坐墊可翻轉(zhuǎn)的安全座椅以保護(hù)后排乘員，并在后排乘員約束系統(tǒng)有限元模型中加入可翻轉(zhuǎn)坐墊。將坐墊翻轉(zhuǎn)角度、翻轉(zhuǎn)起始時(shí)刻、翻轉(zhuǎn)結(jié)束時(shí)刻作為翻轉(zhuǎn)參數(shù)，并要求各項(xiàng)主要乘員傷害指標(biāo)不發(fā)生惡化，最后以提高C-NCAP后排乘員評(píng)分為優(yōu)化目標(biāo)，完成優(yōu)化問題的設(shè)計(jì)。
　　基于Isight