隨著汽車產業(yè)的高速發(fā)展,道路交通事故已經成為了人類傷亡最重要的原因之一。大量事故統(tǒng)計數據已經表明,相比于正常體型的中年男性乘員,老齡和肥胖乘員在車輛碰撞事故中往往有更高的損傷風險。隨著人口老齡化和肥胖率的增加,這類弱勢人群在交通事故中的死傷人數會進一步增加。目前許多先進的安全技術不斷地應用于車輛乘員約束系統(tǒng),旨在提高乘員的碰撞安全性,但是這類約束系統(tǒng)大多是針對正常體型的中年男性乘員開發(fā)的,無法對多樣化人體體型特征的乘員提供有效地保護。目前國內外也十分缺乏人體損傷評價工具來研究老齡和肥胖乘員的碰撞損傷�；谝陨蠁栴},本文主要針對特定體型人體有限元模型開發(fā)以及在碰撞安全中的應用展開研究。通過研究徑向基插值函數和標志點選擇方法,提出一種面向特定體型特征人體有限元建模的高效網格變形技術。以正常體型老年女性人體有限元模型CHARM-70F為基準模型,利用高效的網格變形技術快速得到不同肥胖特征的老年女性人體有限元模型,并結合尸體試驗數據對不同肥胖特征的老年女性人體有限元模型進行驗證。建立不同肥胖特征的老年女性人體正面碰撞仿真模型,對比分析不同體型特征乘員碰撞損傷,探討肥胖對老年女性乘員碰撞損傷的影... 

【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：107 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 老齡和肥胖對乘員碰撞損傷的影響
        1.2.1 老齡女性乘員碰撞損傷研究現(xiàn)狀
        1.2.2 肥胖乘員碰撞損傷研究現(xiàn)狀
    1.3 特定體征人體模型開發(fā)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 人體有限元模型開發(fā)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 網格變形技術研究現(xiàn)狀
    1.4 特定體征乘員約束系統(tǒng)開發(fā)研究現(xiàn)狀
    1.5 本文主要研究內容
2 高效網格變形技術的開發(fā)
    2.1 引言
    2.2 基于徑向基函數的網格變形方法
    2.3 基于峰值誤差的標志點選擇方法
    2.4 人體頭部網格變形案例分析
        2.4.1 不同徑向基核函數的對比分析
        2.4.2 不同標志點選擇方法的對比分析
    2.5 本章小結
3 特定體征人體有限元模型的建立及驗證
    3.1 引言
    3.2 基準老齡女性人體有限元模型的開發(fā)
    3.3 特定體型特征人體有限元模型的建立
        3.3.1 目標人體體型特征參數的獲取
        3.3.2 人體外表面幾何模型的生成
        3.3.3 人體肋骨幾何模型的生成
        3.3.4 不同肥胖特征老年女性人體有限元模型的建立
    3.4 特定體型特征人體有限元模型的驗證
        3.4.1 人體胸部沖擊試驗仿真驗證
        3.4.2 人體腹部沖擊試驗仿真驗證
        3.4.3 人體肩部橫向沖擊試驗仿真驗證
        3.4.4 人體盆骨橫向沖擊試驗仿真驗證
    3.5 本章小結
4 特定體征乘員碰撞損傷研究
    4.1 引言
    4.2 汽車前排約束系統(tǒng)有限元模型的建立與驗證
        4.2.1 前排約束系統(tǒng)有限元模型的建立
        4.2.2 前排約束系統(tǒng)有限元模型的驗證
    4.3 不同肥胖特征人體正面碰撞模型的建立及仿真
    4.4 不同肥胖特征人體碰撞損傷風險分析
        4.4.1 人體頭部損傷分析
        4.4.2 人體頸部損傷分析
        4.4.3 人體胸部損傷分析
        4.4.4 人體下肢損傷分析
        4.4.5 人體綜合損傷風險分析
    4.5 本章小結
5 特定體征乘員約束系統(tǒng)優(yōu)化設計
    5.1 引言
    5.2 設計變量的選取及相關性分析
        5.2.1 偏瘦體型人體的相關性分析
        5.2.2 微胖體型人體的相關性分析
        5.2.3 肥胖體型人體的相關性分析
    5.3 不同肥胖特征乘員約束系統(tǒng)優(yōu)化設計
        5.3.1 近似模型的建立
        5.3.2 優(yōu)化流程的建立
        5.3.3 優(yōu)化結果分析
        5.3.4 優(yōu)化結果的仿真驗證
    5.4 本章小結
6 總結與展望
    6.1 論文總結
    6.2 研究展望
參考文獻
附錄
    A.作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄
    B.作者在攻讀學位期間參加的科研項目
    C.學位論文數據集
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于不同身材乘員保護的約束系統(tǒng)優(yōu)化研究[J]. 李莉,段大偉,劉孫煉,肖龍,劉優(yōu)寶.  汽車工程. 2016(11)
[2]一種基于徑向基函數和峰值選擇法的高效網格變形技術[J]. 魏其,李春娜,谷良賢,龔春林.  航空學報. 2016(07)
[3]乘員約束系統(tǒng)參數優(yōu)化及穩(wěn)健性分析[J]. 張學榮,蘇清祖.  汽車工程. 2010(12)
[4]基于遺傳算法和可靠性分析的乘員約束系統(tǒng)優(yōu)化[J]. 高暉,李光耀,李鐵柱.  汽車工程. 2008(12)
[5]Kriging模型與優(yōu)化算法在汽車乘員約束系統(tǒng)仿真優(yōu)化中的應用研究[J]. 張維剛,劉暉.  湖南大學學報(自然科學版). 2008(06)
[6]正面碰撞不同身材乘員保護約束系統(tǒng)的設計[J]. 張學榮,劉學軍,蘇清祖.  汽車工程. 2007(08)
[7]模擬人的試驗裝置——假人[J]. 王瑄,王春雨.  世界汽車. 1995(01)



本文編號：3032876