【摘要】：隨著社會的進(jìn)步發(fā)展,兒童的學(xué)前教育與義務(wù)教育越來越得到重視,2018年全國小學(xué)生已達(dá)10093.7萬人,在園幼兒有4656.42萬人,校車的潛在需求巨大。由于校車事故的頻發(fā),校車安全的發(fā)展也提上日程。目前國內(nèi)大部分的校車乘員的約束系統(tǒng)只具備兩點(diǎn)式安全帶,經(jīng)過前人研究已設(shè)計(jì)出了運(yùn)用于校車的主動式安全氣囊,由于兒童活潑好動容易出現(xiàn)未系安全帶偏位乘坐的情況,本文在此基礎(chǔ)上提出了校車連體型主動式安全氣囊,以保護(hù)偏位乘坐的兒童。首先在閱讀了大量的國內(nèi)外文獻(xiàn)、新聞、法規(guī)之后,總結(jié)了校車安全的國內(nèi)現(xiàn)狀,對比了國內(nèi)外校車設(shè)備的區(qū)別,總結(jié)了校車乘員傷害評價(jià)指標(biāo)與國內(nèi)外法規(guī),介紹了目前安全氣囊的發(fā)展趨勢。介紹了仿真研究所基于的校車正面碰撞臺車試驗(yàn),通過MADYMO建立了前后排座椅、地板、兩點(diǎn)式安全帶,完成Hybrid III型6歲兒童假人的校車正面碰撞乘員約束系統(tǒng)仿真模型的搭建,并與臺車試驗(yàn)完成了對標(biāo)。對校車主動式安全氣囊的概念做出介紹,建立了校車連體型主動式安全氣囊模型,分別對雙人乘坐、單人乘坐和中置偏位工況進(jìn)行仿真研究,與單體型氣囊進(jìn)行比較。驗(yàn)證了連體型氣囊對中置偏位兒童的有效保護(hù),并發(fā)現(xiàn)連體型氣囊對雙人乘坐和單人乘坐保護(hù)效果的不足。選取連體型氣囊的七個參數(shù)對6歲兒童乘員雙人乘坐和單人乘坐兩工況的損傷影響進(jìn)行單因素分析。兩種工況下對加權(quán)傷害評價(jià)指標(biāo)WICs變化影響較大的相同參數(shù)有排氣孔直徑、氣體質(zhì)量流率縮放系數(shù)、排氣孔開啟壓力和氣囊安裝位置,但是排氣孔直徑和排氣孔開啟壓力對兩種工況的影響趨勢相反。通過WICs變化率的靈敏度分析,分別篩選得到雙人乘坐和單人乘坐兩種工況下影響最顯著的五個參數(shù),進(jìn)行正交試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)并使用極差分析法分析結(jié)果,得到各自工況下的最優(yōu)氣囊參數(shù)組合。但考慮到實(shí)際意義,又進(jìn)行了兩種工況的多目標(biāo)優(yōu)化。選擇了相同的靈敏參數(shù),通過拉丁超立方抽樣試驗(yàn)采集數(shù)據(jù)點(diǎn),擬合出了兩種工況下的二次多項(xiàng)式響應(yīng)面模型。通過MATLAB使用NSGA-II多目標(biāo)遺傳算法對兩個目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解尋優(yōu),得到了氣囊的最優(yōu)參數(shù)組合。驗(yàn)證結(jié)果得到,在雙人乘坐和單人乘坐的保護(hù)效果達(dá)標(biāo)下,連體型氣囊對中置偏位兒童的保護(hù)效果提升明顯,WICs較單體型氣囊降低了36.1%,僅為0.4057,大大增強(qiáng)了在校車主動式安全氣囊約束系統(tǒng)中對偏位兒童的有效保護(hù)。
【圖文】：

少事故的發(fā)生[17,18]。我國的校車也有了專用標(biāo)志燈和停車指示牌，還配有倒車語音提示。這方面借鑒了美國的校車標(biāo)準(zhǔn)，讓社會車輛更加注意[19,20]。但是美國的校車的社會地位較高，是街道上稍有享受特權(quán)的車型之一，而我國校車在道路安全管理方面還沒有給予更多的優(yōu)待[21]。(a)美國校車 (b)中國校車

各種氣囊類型Fig1.2Varioustypesofairbags
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U491.61

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本文編號：2668142