可轉(zhuǎn)換式兒童安全座椅前碰撞仿真研究.pdf

1、兒童道路交通傷害是一個全球性的重要問題。國外在兒童乘員安全保護方面的研究起步較早，目前汽車兒童約束系統(tǒng)法規(guī)在世界各國已經(jīng)建立并不斷完善。而在中國，目前還沒有相關的交通法規(guī)來對兒童乘車安全進行約束。因此，對兒童乘員約束系統(tǒng)的研究具有特殊重要意義。為了提高我國兒童乘員乘車的安全性，對于碰撞中兒童乘員的響應以及兒童約束系統(tǒng)的設計和改進的研究是非常必要的。 隨著計算機的發(fā)展以及仿真理論的成熟，計算機仿真方法已經(jīng)從一種汽車安全性分析的手段

2、融入到整個汽車的研發(fā)過程中。本論文建立了汽車前碰撞3歲兒童約束系統(tǒng)的仿真模型。通過與該兒童座椅的臺車試驗結果對比，驗證了該仿真模型的有效性。利用已經(jīng)驗證的模型，首先分別通過兒童座椅的不同設計參數(shù)、兒童座椅肩帶孔位置的選擇、假人在兒童座椅上的位置以及兒童座椅安全帶有無松弛研究了P3假人前碰撞過程中的損傷情況；然后對P3/4假人分別使用前向式兒童安全座椅和后向式兒童安全座椅時的運動學和動力學響應進行了對比研究。仿真輸出的損傷參數(shù)有頭部合成加

3、速度(aH)、胸部合成加速度(aγ)、頸部軸向力(Fz)和頸部彎曲力矩(My)，分析的損傷參數(shù)還包括HIC15值。 研究結果表明，增大兒童假人和兒童座椅之間的摩擦系數(shù)、提高兒童座椅和汽車座椅的坐墊剛度、降低兒童安全帶的剛度能夠降低兒童乘員受傷害的風險；根據(jù)不同兒童乘員的身材，選擇略高于兒童肩膀高度的肩帶孔位置、兒童乘員處于仰臥位置、正確佩戴兒童安全帶，避免安全帶松弛都有利于降低兒童乘員受傷害的程度；對于年齡比較小的兒童使用后向式