本文關(guān)鍵詞：汽車兒童安全座椅后撞和側(cè)撞仿真研究

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【摘要】：近年來(lái),兒童乘車安全問(wèn)題越來(lái)越受重視。乘車中正確使用汽車兒童安全座椅可以有效地降低兒童乘員的損傷程度和死亡率,然而市場(chǎng)上汽車兒童安全座椅的質(zhì)量卻參差不齊。新出臺(tái)的歐洲ECE\R129法規(guī)雖增加了對(duì)兒童乘員約束系統(tǒng)側(cè)面碰撞的要求,但仍然與之前的ECE\R44法規(guī)并行使用,各相關(guān)企業(yè)和單位還未嚴(yán)格執(zhí)行側(cè)面碰撞法規(guī)的要求,說(shuō)明汽車兒童座椅的側(cè)面碰撞性能要求還沒有被強(qiáng)制實(shí)施。但是,在汽車碰撞事故中,兒童乘員在側(cè)面碰撞中的損傷程度高于正面和后面碰撞,所以提高兒童安全座椅的側(cè)碰性能具有重要的工程意義,將是今后該領(lǐng)域研究工作的重點(diǎn)。本文根據(jù)歐洲ECE\R44要求,針對(duì)一款后向安裝的汽車兒童安全座椅,利用Hypermesh、Ls-Prepost和Oasys-Primer等軟件建立了包括臺(tái)車座椅、兒童座椅、兒童假人和安全織帶在內(nèi)的碰撞有限元模型,并參照后面碰撞試驗(yàn)工況,應(yīng)用有限元軟件Ls-Dyna仿真分析后面碰撞過(guò)程,通過(guò)碰撞過(guò)程中假人運(yùn)動(dòng)形態(tài)、頭部和胸部加速度與試驗(yàn)結(jié)果的一致性,驗(yàn)證了仿真模型的有效性。在此基礎(chǔ)上,引入側(cè)面鋼板替代汽車側(cè)面車門建立側(cè)面碰撞有限元模型,參照相關(guān)側(cè)面碰撞加速度波形,仿真分析了兒童安全座椅的側(cè)面碰撞過(guò)程,并通過(guò)相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果的比較初步確認(rèn)了仿真分析方法的有效性。然后分析了安全織帶、靠背板剛度以及摩擦系數(shù)等兒童安全座椅設(shè)計(jì)參數(shù)和使用過(guò)程中的把手位置、安全帶預(yù)緊力等使用因素在側(cè)面碰撞中對(duì)兒童假人損傷參數(shù)的影響。研究結(jié)果表明:安全織帶剛度的增加導(dǎo)致假人頸部的損傷增大;靠背板剛度對(duì)假人頭部和胸部的緩沖作用都很重要;座椅與假人之間的摩擦系數(shù)不僅對(duì)胸部損傷有明顯的影響,而且對(duì)頭部損傷也有重要的影響作用;提籃把手中間位置狀態(tài)和適當(dāng)?shù)陌踩珟ьA(yù)緊力,可以有效地降低側(cè)面碰撞事故中兒童乘員的損傷程度。隨著機(jī)動(dòng)車相關(guān)安全法規(guī)的不斷完善,對(duì)汽車兒童安全座椅的碰撞性能也將提出更加嚴(yán)格的要求。本文使用的仿真分析方法和研究成果,對(duì)于相關(guān)企業(yè)提升設(shè)計(jì)水平、降低開發(fā)成本、為社會(huì)提供安全可靠的汽車兒童座椅將具有重要的指導(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U467.14;U463.836

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本文編號(hào)：1168307