不同人體正碰響應(yīng)分析及基于中國人體的約束系統(tǒng)優(yōu)化.pdf

1、HybridⅢ假人模型是汽車碰撞試驗(yàn)和汽車安全設(shè)計(jì)中使用最廣泛的假人模型。HybridⅢ假人模型是基于美國人體數(shù)據(jù)建立的,而中國人體型明顯小于美國人,因此,依據(jù)HybridⅢ50百分位假人所設(shè)計(jì)的汽車是否能夠很好的保護(hù)中國人體也就成了一大疑問。基于此,本文研究了不同體型人體正面碰撞響應(yīng)差異,以及適應(yīng)于中國人體的乘員損傷防護(hù)策略。
　　 本文使用多剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)軟件MADYMO建立了7個(gè)正面碰撞仿真模型。這些模型的乘員約束系統(tǒng)和人體坐

2、姿均相同,區(qū)別在于人體模型體型依次增大。人體模型包括:HybridⅢ50百分位假人、HybridⅢ95百分位假人、4個(gè)志愿者人體模型以及中國50百分位人體模型。通過分析不同體型人體正面碰撞響應(yīng)差異得出結(jié)論:現(xiàn)有的約束系統(tǒng)不利于保護(hù)小個(gè)子乘員。在一定范圍內(nèi),體型越小,損傷風(fēng)險(xiǎn)越大;現(xiàn)有的約束系統(tǒng)對(duì)HybridⅢ50百分位的乘員保護(hù)效果較好,而對(duì)其它體型乘員保護(hù)效果較差。
　　 為了研究適應(yīng)于中國人體的乘員損傷防護(hù)策略,本文基于中國

3、50百分位人體模型對(duì)乘員約束系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)和極差分析篩選了約束系統(tǒng)對(duì)WIC影響顯著的參數(shù),然后結(jié)合響應(yīng)表面代理模型方法和序列二次規(guī)劃優(yōu)化方法,求出了約束系統(tǒng)參數(shù)最優(yōu)解。優(yōu)化結(jié)果表明相對(duì)于50百分位美國人體保護(hù)的最佳約束系統(tǒng),適應(yīng)于中國50百分位人體保護(hù)的最佳約束系統(tǒng)具有如下特征:更小的安全帶剛度,更早的氣囊起爆時(shí)間,更大的排氣孔尺寸,更小的充氣質(zhì)量流速。
　　 本文還通過低速臺(tái)車碰撞實(shí)驗(yàn)研究了中國50百