【摘要】：追尾碰撞是交通事故中較為常見的一種,追尾前由AEBS引起的乘員離位會加大乘員的揮鞭傷。主動式安全帶卷收器ACR(Active Control Retractor)是一種先進(jìn)的約束系統(tǒng)裝置,可以較好地改善乘員離位的程度。國外關(guān)于ACR的研究主要在于聯(lián)合自動緊急制動系統(tǒng)AEBS(Autonomous Emergency Braking System)分析乘員在正面碰撞中的損傷情況。國內(nèi)相關(guān)研究較少,關(guān)于追尾碰撞中主動式安全帶對乘員揮鞭傷影響的相關(guān)文獻(xiàn)還比較匱乏�；诖�,本文集成了主被動安全仿真技術(shù),利用單因素分析法分析了主動式安全帶關(guān)鍵參數(shù)在預(yù)碰撞階段對乘員姿態(tài)的影響以及追尾碰撞中對乘員損傷的防護(hù)作用。同時,考慮多因素交互作用,進(jìn)行主動式安全帶和座椅關(guān)鍵參數(shù)的匹配優(yōu)化。本文主要研究工作如下:1、事故場景搭建。基于實際交通事故案例,結(jié)合仿真軟件PreScan和Ls-DYNA,模擬自動緊急制動場景和追尾碰撞工況。為后續(xù)研究提供制動加速度、俯仰角曲線和碰撞加速度。2、約束系統(tǒng)模型建立和有效性驗證。以2010年Toyota Yaris為目標(biāo)車型,利用MADYMO7.7建立前排乘員側(cè)約束系統(tǒng)模型,包括主動安全帶模型,主動假人模型和車體模型�；谥驹刚咴囼灪虲-NCAP 2018的鞭打試驗,分別進(jìn)行制動階段和追尾碰撞階段的乘員約束系統(tǒng)模型的有效性驗證。結(jié)果表明,仿真中的假人姿態(tài)位移曲線和受力曲線與試驗中相應(yīng)的曲線趨勢一致,證明模型有效,可用于后續(xù)的研究。3、主動式安全帶單因素分析。分別以AEB系統(tǒng)的制動強度、主動式安全帶的預(yù)緊時刻、預(yù)緊力為單因素變量,分析不同AEB制動強度對主動式安全帶防護(hù)效果的影響以及主動式安全帶不同預(yù)緊時刻和預(yù)緊力對預(yù)碰撞階段乘員姿態(tài)和后碰階段乘員損傷的影響。同時,對比分析了主動式安全帶對不同假人的防護(hù)效果。4、多因素協(xié)同作用下的參數(shù)匹配優(yōu)化。利用優(yōu)化軟件Isight建立優(yōu)化平臺,以預(yù)緊力、預(yù)緊時刻、頭枕剛度、頭后間隙為設(shè)計變量,以傷害指標(biāo)N_(ij)為優(yōu)化目標(biāo),結(jié)合拉丁超立方試驗設(shè)計,Kriging近似模型和NSGA-Ⅱ優(yōu)化算法,進(jìn)行乘員約束系統(tǒng)的參數(shù)匹配優(yōu)化。據(jù)上述研究可得:主動式安全帶能有效改善AEB所引起的乘員離位程度,從而降低后碰工況中乘員的揮鞭傷;制動強度較大時,主動式安全帶的保護(hù)效果較好,頸部傷害值NIC最大減少了40.67%;預(yù)緊時刻在0s之前,主動式安全帶的保護(hù)效果較好,頸部傷害值NIC最大減少了60%;預(yù)緊力增加,主動式安全帶保護(hù)效果越明顯,頸部傷害值NIC最大減少了66%;主動式安全帶對主動假人的防護(hù)效果優(yōu)于Bio-RID假人;參數(shù)匹配優(yōu)化過程使單因素分析過程中N_(ij)的最小值減少了1.531%。
【圖文】：

圖 1.1 實車追尾碰撞試驗國外，國內(nèi)汽車工業(yè)發(fā)展較晚，許多法規(guī)和技術(shù)主要根據(jù)國外的相改善。方面，國內(nèi)關(guān)于汽車碰撞安全相關(guān)法規(guī)的制定相對較晚，主要根據(jù)鑒國外的相關(guān)法規(guī)進(jìn)行發(fā)展和完善，如國家標(biāo)準(zhǔn) GB11551.2003 中定主要參照歐洲國家的相關(guān)法規(guī)所建立的。從 2004 年國內(nèi)第一部 2007 年進(jìn)一步增加正面、側(cè)面和后部的碰撞，形成了較為完整的碰12 年中國新車評價規(guī)程 C-NCAP 中增添鞭打試驗相應(yīng)的規(guī)定和章程體系經(jīng)歷了 8 年的歷程[8~10]。完整的法規(guī)體系使相關(guān)的研究更加標(biāo)。2018 年，C-NCAP 評價對其規(guī)程開始進(jìn)一步完善，試驗標(biāo)準(zhǔn)較在鞭打試驗方面，進(jìn)一步地提升了得分難度[11]。究方法方面，，國內(nèi)關(guān)于鞭打試驗或追尾碰撞等相關(guān)研究相對較晚，相關(guān)企業(yè)和研究機構(gòu)開始慢慢重視追尾碰撞的危害性，逐漸進(jìn)行了究，研究過程不僅僅拘泥于傳統(tǒng)研究方法（如實車試驗和臺車試驗

TTC控制邏輯流程圖
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U467.14;U491.61

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本文編號：2633266