【摘要】：汽車安全帶作為被動安全系統(tǒng)的重要部件,已被國家法規(guī)強制要求安裝。GB14167-2013對安全帶有效固定點的布置區(qū)域和固定點強度均有明確要求。盡管用戶已意識到安全帶的重要性,但常常會因不舒適而厭倦佩戴安全帶。優(yōu)化安全帶固定點的布置,改善安全帶的佩戴舒適性,對提高安全帶佩戴率有重要的意義。首先,本文以某款MPV車型為研究對象,在上有效固定點、帶扣側(cè)有效固定點和非帶扣側(cè)固定點的位置滿足法規(guī)要求的基礎(chǔ)上,在RAMSIS軟件中進行安全帶佩戴仿真。根據(jù)駕駛姿態(tài)的不舒適性數(shù)值評價汽車駕駛艙的布置效果,采用Manikin法模擬安全帶佩戴形態(tài),分析佩戴結(jié)果。結(jié)果表明,中國95th百分位和50th百分位男性人體滿足要求,5th百分位女性人體未滿足要求。其次,本文探究了RAMSIS軟件中安全帶佩戴結(jié)果的影響因素,并通過試驗結(jié)果與仿真結(jié)果的對比,驗證了安全帶仿真模型具有較高的可靠性。結(jié)果表明,在小范圍內(nèi)人體軀干角的影響很小,非帶扣側(cè)有效固定點幾乎沒有影響;影響顯著的因素主要包括:人體H點在X、Y方向的位置、人體關(guān)鍵尺寸(如坐高尺寸、腰圍尺寸以及胸厚尺寸)、安全帶上有效固定點位置和帶扣側(cè)有效固定點位置。再次,通過修正GB 10000-1988中的人體尺寸數(shù)據(jù),創(chuàng)建新的三種百分位人體模型,改進安全帶佩戴仿真模型,并優(yōu)化安全帶上有效固定點的位置,三種百分位人體能夠全部滿足安全帶佩戴舒適性要求。最后,本文對位置優(yōu)化后的安全帶固定點進行了強度仿真及試驗驗證。先使用Hypermesh軟件建立車身、座椅、人體及安全帶的有限元模型,其中模型的簡化能有效減少計算資源的浪費,滿足網(wǎng)格質(zhì)量要求能降低計算報錯的風(fēng)險,使用混合單元算法能同時保證仿真精度和計算效率,采用正弦函數(shù)加載更加符合準靜態(tài)的真實情況。再使用LS-DYNA軟件中顯式分析算法進行求解,最終通過HyperView查看計算結(jié)果。結(jié)果表明,幾處關(guān)鍵部位均滿足材料抗拉應(yīng)變要求,并一次性通過法規(guī)試驗。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U491.61
【圖文】：

圖 1.1 有效固定點與固定點安全帶有效固定點在布置時必須滿足國家的標準要求，具體要求如下[14]：1. 上有效固定點位置：根據(jù)安全帶肩帶縱向中心線經(jīng)過 J1點時固定點的位置狀況來判斷上有效固定點的位置，見圖 1.2、圖 1.3。從 R 點開始，用下述三條線段確定 J1點：RZ：從 R 點向上沿軀干線截取長 530mm 的線段；ZX：從 Z 點沿著與座椅的縱向中心面相垂直的方向，并向固定點方向截取120mm 長的線段；XJ1：從 X 點沿著與線段 RZ 和線段 ZX 確定的平面垂直的直線，向前方截取60mm 長的線段。J2點和 J1點左右對稱于通過人體軀干線的縱向鉛垂平面，這里的人體軀干線是指設(shè)計狀態(tài)下在座椅上擺放的人體模型的軀干線。安全帶上有效固定點處在與座椅縱向中心平面垂直并且與人體軀干線成 65 (a) 安全帶上側(cè)(b) 安全帶帶扣側(cè)

圖 1.2 安全帶有效固定點的范圍圖 1.3 安全帶上有效固定點范圍2. M1類車輛的 α1(非帶扣側(cè))應(yīng)該限制在 30 ～80 范圍內(nèi)，α2(帶扣側(cè))應(yīng) 45 ～80 范圍內(nèi)。對于前排座椅全部能夠正常移動的位置，角度要求同部正常乘坐的位置，1 和2 兩者之間必有一個固定值時(比如安裝在座定點)，大小應(yīng)該是 60 10 。對于可以調(diào)節(jié)靠背角的座椅，當(dāng)靠背角不超

5圖 1.3 安全帶上有效固定點范圍2. M1類車輛的 α1(非帶扣側(cè))應(yīng)該限制在 30 ～80 范圍內(nèi)，α2(帶扣側(cè))應(yīng) 45 ～80 范圍內(nèi)。對于前排座椅全部能夠正常移動的位置，角度要求同部正常乘坐的位置，1 和2 兩者之間必有一個固定值時(比如安裝在座定點)，大小應(yīng)該是 60 10 。對于可以調(diào)節(jié)靠背角的座椅，當(dāng)靠背角不超

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本文編號：2761150