由于人們生活水平的日益提升,對于汽車安全性能的要求也隨著提高,因此需要對車輛安全進(jìn)行更深入的研究。目前,國內(nèi)外學(xué)者對于正面100%重疊碰撞和正面40%偏置碰撞工況下的車身耐撞性、乘員損傷特點(diǎn)、約束系統(tǒng)優(yōu)化等都進(jìn)行了深入的研究。雖然正面柱碰撞發(fā)生概率較低,但對乘員的損傷比較嚴(yán)重。然而國內(nèi)學(xué)者對于正面柱碰撞工況下乘員約束系統(tǒng)的優(yōu)化研究仍然很少,而且還缺少汽車正面柱碰撞試驗(yàn)的乘員損傷評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。因此,有必要對正面柱碰撞下乘員損傷特點(diǎn)以及約束系統(tǒng)的優(yōu)化方法進(jìn)行深入研究。本文對正面柱碰撞中車體的變形特點(diǎn)和乘員損傷特點(diǎn)進(jìn)行研究,并對乘員約束系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行探討。具體的工作和內(nèi)容如下:1、建立某轎車的正面100%重疊碰撞和正面40%偏置碰撞有限元模型以及駕駛員側(cè)約束系統(tǒng)模型,并通過試驗(yàn)結(jié)果對有限元模型和乘員約束系統(tǒng)模型進(jìn)行驗(yàn)證。2、以得到驗(yàn)證的整車碰撞有限元模型為基礎(chǔ),搭建正面柱碰撞有限元模型。依據(jù)正面柱碰撞有限元模型的仿真結(jié)果,對正面柱碰撞工況下車身變形情況以及加速度峰值出現(xiàn)較早且較大的原因進(jìn)行分析,依據(jù)正面40%偏置碰撞工況下乘員損傷評價(jià)方法分析正面柱碰撞工況下的乘員損傷特點(diǎn)。3、本文依據(jù)加權(quán)損傷準(zhǔn)則定義了一個(gè)適合本次研究目的的乘員綜合損傷值并將乘員綜合損傷值作為優(yōu)化目標(biāo),選取安全帶和安全氣囊的六個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)作為設(shè)計(jì)變量。隨后建立響應(yīng)面、克里格和徑向基函數(shù)代理模型,并對三種代理模型進(jìn)行誤差分析,根據(jù)每一個(gè)響應(yīng)預(yù)測精度選擇其最合理的代理模型。然后對乘員約束系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行確定性和可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)。最后,采用多體動力學(xué)仿真方法對可靠性優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明:正面柱碰撞工況下,乘員頭部、胸部以及腿部損傷嚴(yán)重;頭部和胸部的損傷與加速度峰值較大有關(guān),腿部損傷嚴(yán)重的最主要原因是車體侵入量較大。相對于初始設(shè)計(jì),確定性優(yōu)化使乘員綜合損傷值大幅降低,但頭部傷害指數(shù)HIC_(36)的優(yōu)化結(jié)果不滿足可靠性要求;可靠性優(yōu)化使頭部傷害指數(shù)HIC_(36)的可靠性由91.4%上升到99.8%;可靠性優(yōu)化結(jié)果既降低乘員的損傷又使約束響應(yīng)指標(biāo)都滿足了可靠性要求。
【學(xué)位單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U467.14
【部分圖文】：

第一章 緒論第一章 緒論研究背景和意義生組織 WHO (World Health Organization) 發(fā)表明[1]，交通事故死亡人數(shù)自 2007 年以來并內(nèi)大約有 125 萬人在道路交通事故中失去生量卻在不斷增長。2010 年至 2013 年期間，量增加了 16%。雖然交通事故死亡人數(shù)趨于。2013 年不同道路使用者的道路交通死亡者的死亡人數(shù)占總死亡人數(shù)的比例最大，達(dá)在交通事故中的死亡率是當(dāng)下研究學(xué)者需要4%21%

0%20% 30%% 1 %10% 1.2 NASS-CDS 1997-2009—汽車正面碰撞分類SS-CDS 1997-2009—vehicles frontal impact classif還對 1997 至 2009 年 NASS-CDS 正面碰撞中碰撞工況下乘員的損傷風(fēng)險(xiǎn)如圖 1.3 所示。 MAIS3+損傷概率也不一樣。發(fā)生比例最高 MAIS2+損傷風(fēng)險(xiǎn)也較高，分別為 8.4%和S3+損傷概率分別為 1.5%和 2%。但發(fā)生概率 MAIS3+損傷概率在各種碰撞形式中卻是最y[3]依據(jù)交通事故的統(tǒng)計(jì)分析指出，相對于窄率的正面碰撞工況下發(fā)生嚴(yán)重?fù)p傷的概率%1.5%7.2%%8.4%%偏置碰撞參與碰撞

5.5%0.3%0%20% 30%% 1 %10% NASS-CDS 1997-2009—汽車正面碰撞分類-CDS 1997-2009—vehicles frontal impact classi對 1997 至 2009 年 NASS-CDS 正面碰撞中撞工況下乘員的損傷風(fēng)險(xiǎn)如圖 1.3 所示。AIS3+損傷概率也不一樣。發(fā)生比例最高M(jìn)AIS2+損傷風(fēng)險(xiǎn)也較高，分別為 8.4%和+損傷概率分別為 1.5%和 2%。但發(fā)生概率AIS3+損傷概率在各種碰撞形式中卻是依據(jù)交通事故的統(tǒng)計(jì)分析指出，相對于窄的正面碰撞工況下發(fā)生嚴(yán)重?fù)p傷的概率1.5%8.4%%碰撞
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2856684