【摘要】：側面簾式安全氣囊在汽車碰撞事故中發(fā)揮著保護人體頭部免受或減輕受傷害的重要作用,然而如何最優(yōu)地發(fā)揮安全氣囊的保護功能依然是設計中需要關注的重點和難點。 隨著汽車工業(yè)的發(fā)展以及汽車數量的增加,盡管大量學者和研究機構在如何提高汽車安全性上做了大量深入的研究和采取了很多有效的防范措施,然而交通事故仍然在呈上升趨勢,交通事故傷亡成為威脅人類自身安全的世界第一大公害。 從各國統計分析的數據顯示,側面碰撞在整個交通事故中占有非常高的比重,僅從我國道路交通事故統計年報看側面碰撞依然是發(fā)生頻率最高和造成人員傷亡最多的事故形態(tài)：2005年我國發(fā)生的交通事故中,正面碰撞占26.43%,而側面碰撞占39.50%,因側面碰撞造成的人員傷亡占37.36%,同樣高于正面碰撞的27.73%,根據美國高速公路安全管理局的統計數據顯示,2009年中,美國有超過200萬的人在車禍中受傷,以及超過3萬人在車禍中喪命。而在這些車禍中,側面碰撞所占的比例亦高達40%。 因此,如何保護乘員在側面撞擊時的安全,越來越受到人們的關注以及成為各車廠的重要研究課題。相關研究同時表明,乘員的頭部是人體器官在側面碰撞中最容易受傷和致命的部位,為了減輕乘員在側面碰撞中頭部所受傷害,側面簾式安全氣囊成為頭部保護裝置的最佳選項。然而,隨著配置側面簾式安全氣囊汽車數量的增加,非常多的由安全氣囊參數配置不當而引起的乘員受傷報告開始出現在不同的文獻或報告中。顯然,正確了解側面簾式安全氣囊與人體頭部在汽車碰撞中的相互作用關系和內在機理以及對相應的參數進行優(yōu)化設計就顯得尤為重要和迫切。 為了解決這一問題,本研究首先針對現有安全氣囊的配置方式較少考慮不同人群的身高、體重等情況,提出了一種新的安全氣囊配置方式,此配置方式將安全氣囊放置于汽車A柱與B柱之間的橫梁上,采用自上而下的安全氣囊彈出方式,可有效降低身高等因素的影響。其次研究與假人位置相關的安全氣囊和在高速移動可變形障礙物在以撞擊速率(45mph)沖撞汽車時不同的安全氣囊參數對假人模型頭部傷害的影響。通過優(yōu)化參數和側面簾式安全氣囊的配置以達到減小乘員頭部傷害的目的。為此,研究中選用了如下5個最優(yōu)化安全氣囊參數： 1.頭部安全氣囊分離距離； 2.考慮不同的司機體形的安全氣囊垂直位置； 3.當MDB撞擊汽車和氣囊開始膨脹時的不同觸發(fā)時間： 4.不同的安全氣囊內部初始溫度； 5.光滑粒子流體力學(SPH)為代表的空氣量的計算顆粒數量。此外,為減少仿真計算的成本,開發(fā)了Taguchi方法的計算程序。利用試驗設計法(Design of experiment)建立統計分析的實驗矩陣,采用信噪比(S/N)方法研究各個參數對期望值造成的影響和差異,利用方差分析(ANOVA)方法分析各參數對假人頭部峰值加速度以及(HIC36)的影響。 研究結果表明,所提的側面簾式安全氣囊的配置方式在針對不同人群的身高等方面是有效的,其采用頭部加速度作為評判假人受傷的標準上比HIC36更為有效和準確,采用的優(yōu)化方法也能得出更加安全的側面簾式安全氣囊配置參數。 由于各種的條件限制,目前的研究和仿真計算只是利用經美國國家高速公路管理局(NHTSA)驗證后的Dodge Neon有限元汽車模型和假人模型(50th percentile dummyⅢ)進行仿真計算,其優(yōu)化結果和方法盡管能進一步地提高側面簾式安全氣囊的保護功能,但是其實際效果還有待進一步的真實碰撞驗證。
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U491.61

【參考文獻】

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1 張紹祥,王平安,劉正津,譚立文,邱明國,李七渝,李愷,崔高宇,郭燕麗,劉光久,單錦露,劉繼軍,張偉國,陳金華,王健,陳偉,陸明,游箭,龐學利,肖紅,謝永明,許忠信,王欲u&,鄧俊輝,唐澤圣;首套中國男、女數字化可視人體結構數據的可視化研究[J];第三軍醫(yī)大學學報;2003年07期

2 鄒冬華;劉寧國;申杰;張曉云;金先龍;陳憶九;;汽車碰撞中乘員損傷成因分析與計算機仿真研究[J];法醫(yī)學雜志;2006年04期

3 張君媛,林逸,趙英如;微型客車約束系統參數對乘員碰撞響應的影響[J];吉林工業(yè)大學學報(工學版);2002年01期

4 郭孔輝;;呼喚名優(yōu)中國汽車[J];科技導報;2010年15期

5 郭銳;袁泉;李一兵;;基于中國人體參數的人車碰撞事故有限元法仿真[J];汽車安全與節(jié)能學報;2010年02期

6 王方;肖志;萬鑫銘;楊濟匡;;汽車低速碰撞中的人體頸部有限元模型驗證[J];汽車安全與節(jié)能學報;2010年03期

7 陳海斌;王正國;Albert I King;;汽車碰撞事故中下肢的損傷容限與機制[J];汽車安全與節(jié)能學報;2010年04期

8 趙福全;吳成明;潘之杰;劉衛(wèi)國;劉巍;;中國汽車安全技術的現狀與展望[J];汽車安全與節(jié)能學報;2011年02期

9 張金換;李志剛;胡敬文;成波;;汽車兒童安全保護的歐美法規(guī)對比及未來研究方向[J];汽車安全與節(jié)能學報;2011年03期

10 陳爽;袁中凡;林大全;蒲昌蘭;;國產碰撞假人的設計與分析[J];四川大學學報(工程科學版);2008年03期

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