發(fā)布時(shí)間：2020-11-03 01:38

　　 在交通事故統(tǒng)計(jì)中,偏置碰撞是主要的碰撞形式。由于其碰撞重疊區(qū)域較小,導(dǎo)致車輛變形嚴(yán)重,乘員艙入侵量大,乘員重傷率較高。而且隨著我國駕駛員數(shù)量的急劇增加,現(xiàn)有約束系統(tǒng)不能為身材矮小的女性乘員和高大的男性乘員提供全面保護(hù)的問題日益突出,這在一定程度上限制了約束系統(tǒng)的安全防護(hù)性能。因此本文采用第5和95百分位假人對(duì)約束系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化分析,提高約束系統(tǒng)的兼容性。本文采用國內(nèi)某款SUV,首先應(yīng)用有限元軟件建立駕駛員側(cè)約束系統(tǒng)有限元仿真模型,然后導(dǎo)入第50百分位Hybird III假人,提交LS-DYNA進(jìn)行求解。通過后處理軟件考察有限元約束系統(tǒng)的工作狀況,并將假人各部位傷害值與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,從而總結(jié)得到采用有限元進(jìn)行約束系統(tǒng)開發(fā)的方法和具體流程。在除座椅位置以外其它參數(shù)不變的情況下,分別用第5和95百分位假人替換第50百分位假人,最終建立以第5和95百分位假人為駕駛員的約束系統(tǒng)有限元仿真模型。首先通過仿真結(jié)果對(duì)比三種身材假人的傷害,判斷現(xiàn)有約束系統(tǒng)對(duì)三種身材乘員的保護(hù)效果,并對(duì)約束系統(tǒng)參數(shù)分析確定后續(xù)優(yōu)化工作中的主要優(yōu)化目標(biāo)和優(yōu)化參數(shù)。然后用拉丁超立方抽樣進(jìn)行試驗(yàn)安排,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果用數(shù)學(xué)模型擬合得到三種身材假人傷害的代理模型。最后采用代理模型和遺傳算法對(duì)約束系統(tǒng)進(jìn)行多目標(biāo)仿真優(yōu)化。研究表明:(1)有限元約束系統(tǒng)不僅可以精確仿真氣囊展開過程中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),還能精準(zhǔn)考察乘員約束系統(tǒng)對(duì)乘員的保護(hù),這對(duì)約束系統(tǒng)開發(fā)具有一定指導(dǎo)作用。(2)現(xiàn)有約束系統(tǒng)不能全方位的保護(hù)三種不同身材假人,通過遺傳算法對(duì)假人傷害代理模型進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了約束系統(tǒng)對(duì)三種身材假人的兼顧保護(hù)。因此,在汽車約束系統(tǒng)仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)中,本文基于代理模型和遺傳算法的優(yōu)化方法是快速有效的,這對(duì)乘員約束系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值和借鑒意義。
【學(xué)位單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U467.14
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 乘員約束系統(tǒng)概述
        1.2.1 安全帶
        1.2.2 安全氣囊
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國外研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的研究內(nèi)容
2 汽車正面碰撞的評(píng)價(jià)方法
    2.1 乘員傷害指標(biāo)
        2.1.1 頭部傷害評(píng)價(jià)指標(biāo)
        2.1.2 頸部傷害評(píng)價(jià)指標(biāo)
        2.1.3 胸部傷害評(píng)價(jià)指標(biāo)
        2.1.4 下肢傷害評(píng)價(jià)指標(biāo)
            2.1.4.1 大腿傷害評(píng)價(jià)指標(biāo)
            2.1.4.2 小腿傷害評(píng)價(jià)指標(biāo)
        2.1.5 完全傷害評(píng)價(jià)指標(biāo)
    2.2 正面碰撞試驗(yàn)與評(píng)價(jià)
        2.2.1 FMVSS208碰撞法規(guī)試驗(yàn)和乘員評(píng)價(jià)
        2.2.2 Euro-NCAP正面碰撞試驗(yàn)和乘員評(píng)價(jià)
        2.2.3 J-NCAP正面碰撞試驗(yàn)和乘員評(píng)價(jià)
        2.2.4 C-NCAP正面碰撞試驗(yàn)和乘員評(píng)價(jià)
    2.3 本章小結(jié)
3 駕駛員側(cè)有限元模型建立與驗(yàn)證
    3.1 駕駛員側(cè)仿真模型建立
        3.1.1 車身乘員艙建模
        3.1.2 汽車約束系統(tǒng)有限元模型建立
            3.1.2.1 座椅有限元模型建立
            3.1.2.2 安全帶有限元模型建立
            3.1.2.3 安全氣囊有限元模型建立
        3.1.3 約束系統(tǒng)與車身乘員艙連接
        3.1.4 模型邊界條件定義
        3.1.5 模型接觸定義
    3.2 駕駛員側(cè)仿真模型驗(yàn)證
    3.3 本章小結(jié)
4 不同身材駕駛員約束系統(tǒng)參數(shù)分析
    4.1 第5百分位和第95百分位假人導(dǎo)入與定位
    4.2 三種不同身材假人約束系統(tǒng)仿真分析
        4.2.1 頭部傷害對(duì)比分析
        4.2.2 頸部傷害對(duì)比分析
        4.2.3 胸部傷害對(duì)比分析
        4.2.4 骨盆傷害對(duì)比分析
    4.3 約束系統(tǒng)分析
    4.4 約束系統(tǒng)參數(shù)靈敏度分析
        4.4.1 靈敏度分析概念
        4.4.2 第5百分位駕駛員胸部傷害約束系統(tǒng)靈敏度分析
        4.4.3 第50百分位駕駛員胸部傷害約束系統(tǒng)靈敏度分析
        4.4.4 第95百分位駕駛員胸部傷害約束系統(tǒng)靈敏度分析
    4.5 本章小結(jié)
5 約束系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化
    5.1 優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法
        5.1.1 優(yōu)化目標(biāo)定義
        5.1.2 拉丁超立方抽樣試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        5.1.3 多項(xiàng)式響應(yīng)面代理模型
        5.1.4 遺傳算法及多目標(biāo)優(yōu)化
    5.2 試驗(yàn)結(jié)果分析
        5.2.1 拉丁超立方抽樣試驗(yàn)結(jié)果
        5.2.2 構(gòu)建多項(xiàng)式響應(yīng)面代理模型
        5.2.3 基于遺傳算法的多目標(biāo)優(yōu)化
    5.3 優(yōu)化結(jié)果驗(yàn)證
        5.3.1 第50百分位假人優(yōu)化結(jié)果驗(yàn)證
        5.3.2 第5百分位假人優(yōu)化結(jié)果驗(yàn)證
        5.3.3 第95百分位假人優(yōu)化結(jié)果驗(yàn)證
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果

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