基于自動剎車與主動轉(zhuǎn)向工況的約束系統(tǒng)一體化仿真分析
發(fā)布時間:2021-05-10 20:09
隨著汽車安全技術(shù)的不斷發(fā)展與普及,主動避撞技術(shù)已成為了汽車安全領(lǐng)域的焦點。然而,主動避撞階段乘員在縱向和橫向上的離位將會破壞原有約束系統(tǒng)和乘員之間的匹配關(guān)系,導(dǎo)致乘員受到更大的碰撞損傷。目前針對制動和轉(zhuǎn)向協(xié)同工況下離位乘員的保護(hù)研究還較為缺乏,因此,研究制動和轉(zhuǎn)向過程中的碰撞對乘員造成的損傷風(fēng)險以及約束系統(tǒng)的防護(hù)效能對主被動一體化安全的研究具有重要的指導(dǎo)意義。本文參考典型的預(yù)碰撞事故類型和主動安全測試場景并結(jié)合真實的交通事故案例,搭建了適用于本課題的事故場景;進(jìn)而引入自動剎車和主動轉(zhuǎn)向相結(jié)合的避撞決策機制并完成了碰撞前的聯(lián)合仿真。本文以豐田Yaris作為研究對象,完成整車和約束系統(tǒng)的模型搭建與驗證,同時針對普通假人不能較好再現(xiàn)碰前乘員肌肉響應(yīng)的問題,本課題基于志愿者實車試驗,采用主動人體模型(Active Human Model,AHM)假人來模擬乘員在預(yù)碰撞階段的肌肉響應(yīng)。最后根據(jù)建立的事故場景,獲得兩車碰撞的邊界條件并基于LS-DYNA仿真提取車體碰撞加速度,從而以此來分析乘員在整個事故過程的離位響應(yīng)和碰撞損傷。本文研究結(jié)果顯示:在主動避撞階段,適配原有約束系統(tǒng)的假人頭部在縱向和橫...
【文章來源】:重慶理工大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 主被動安全研究現(xiàn)狀
1.2.1 主動避撞系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
1.2.2 約束系統(tǒng)及一體化安全技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.3 主被動一體化安全研究方法概述
1.4 本文的主要研究內(nèi)容
2 自動剎車與主動轉(zhuǎn)向安全場景搭建
2.1 主動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)建立
2.1.1 換道路徑規(guī)劃及軌跡跟蹤
2.1.2 基于模型預(yù)測的軌跡跟蹤及車輛動力學(xué)建模
2.1.2.1 模型預(yù)測控制
2.1.2.2 車輛動力學(xué)建模
2.1.3 換道可行性分析
2.2 避撞決策機制研究
2.2.1 制動算法分析
2.2.2 自動緊急避撞控制策略
2.3 基于真實案例的安全場景搭建
2.3.1 基于真實案例的事故場景選擇
2.3.2 事故場景搭建
2.3.2.1 基于Car Sim的車輛動力學(xué)建模
2.3.2.2 基于PreScan的安全場景建立
2.4 本章小結(jié)
3 整車碰撞模型及乘員約束系統(tǒng)建模與驗證
3.1 整車有限元模型建立及驗證
3.1.1 整車有限元模型建立
3.1.2 整車有限元模型驗證
3.1.3 整車碰撞模型建立
3.2 乘員約束系統(tǒng)的建立與驗證
3.2.1 碰撞約束系統(tǒng)建立
3.2.2 碰撞約束系統(tǒng)驗證
3.2.3 預(yù)碰撞約束系統(tǒng)建立與驗證
3.3 本章小節(jié)
4 預(yù)觸發(fā)約束系統(tǒng)對乘員離位影響分析
4.1 主動避撞階段乘員動態(tài)響應(yīng)分析
4.2 3+2 點式主動卷收器對乘員離位影響
4.2.1 3點式主動卷收器對乘員離位影響
4.2.2 3+2 點式主動卷收器對乘員離位影響
4.3 主動調(diào)節(jié)座椅對乘員離位影響
4.4 本章小節(jié)
5 觸發(fā)約束系統(tǒng)對乘員碰撞損傷影響分析
5.1 主動避撞階段乘員運動響應(yīng)對乘員碰撞損傷影響
5.2 3+2 點式主動安全帶對乘員碰撞損傷影響
5.2.1 3點式主動控制卷收器對乘員的碰撞損傷影響
5.2.2 3+2 點式主動控制卷收器對乘員的碰撞損傷影響
5.3 主動調(diào)節(jié)座椅對乘員碰撞損傷影響
5.3.1 主動調(diào)節(jié)座椅對乘員碰撞損傷影響
5.3.2 3+2 點式安全帶與主動調(diào)節(jié)座椅結(jié)合對乘員碰撞損傷影響
5.4 本章小節(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]制動工況下主動卷收器參數(shù)對乘員離位位移影響的分析[J]. 胡遠(yuǎn)志,朱鴻旭,曾憲菁,王振飛,徐紫紅,蔣成約. 汽車工程. 2020(05)
[2]基于不同緊急工況辨識的車輛主動避撞自適應(yīng)控制[J]. 汪,殷國棟,耿可可,董昊軒,劉帥鵬,陳南. 機械工程學(xué)報. 2020(04)
[3]基于自然駕駛數(shù)據(jù)的駕駛員緊急轉(zhuǎn)向變道模型[J]. 吳斌,朱西產(chǎn),沈劍平. 同濟大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(11)
[4]汽車主動避撞控制系統(tǒng)研究[J]. 孫磊,劉俊,盧明明,王威. 機械工程與自動化. 2019(05)
[5]基于危險評估的自動緊急避撞控制策略[J]. 項楚勇,魏民祥,張佳佳,邢德鑫,吳樹凡. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2019(03)
[6]制動與轉(zhuǎn)向協(xié)調(diào)動作的車輛避撞控制研究[J]. 袁偉,蔣拯民,郭應(yīng)時. 中國公路學(xué)報. 2019(01)
[7]集成預(yù)緊式安全帶的防護(hù)性能分析及穩(wěn)健性優(yōu)化[J]. 曹立波,宋志強,歐陽志高,隆旭. 湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(10)
[8]汽車乘員約束系統(tǒng)多目標(biāo)不確定性優(yōu)化[J]. 劉鑫,付慶,尹來容,張志勇. 汽車工程. 2018(05)
[9]汽車半主動乘員約束防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計與動力學(xué)建模仿真[J]. 程文明,李湘滬,辛勇,項忠珂. 中國機械工程. 2018(05)
[10]基于路面識別的汽車緊急避撞控制算法[J]. 魏民祥,嚴(yán)明月,汪,張鳳嬌. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報. 2017(04)
碩士論文
[1]智能汽車縱橫向主動避撞控制策略研究[D]. 葉一凡.吉林大學(xué) 2019
[2]基于主動換道的緊急避障控制研究[D]. 張銳陳.合肥工業(yè)大學(xué) 2019
[3]自動緊急轉(zhuǎn)向?qū)е滦苯桥鲎驳某藛T損傷研究[D]. 張國慶.重慶理工大學(xué) 2019
[4]智能車輛自主換道控制方法研究[D]. 劉小勇.重慶理工大學(xué) 2019
[5]轎車小偏置碰撞工況中的約束系統(tǒng)仿真分析與優(yōu)化[D]. 張偉.重慶理工大學(xué) 2019
[6]基于車車協(xié)同的汽車主動避撞控制研究[D]. 項楚勇.南京航空航天大學(xué) 2019
[7]汽車半主動乘員約束防護(hù)系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計及傷害仿真研究[D]. 李湘滬.南昌大學(xué) 2018
[8]基于AEB追尾碰撞的主被動安全一體化仿真分析[D]. 甘順.重慶理工大學(xué) 2018
[9]基于AEB信號的集成式約束系統(tǒng)仿真與優(yōu)化分析[D]. 王珂.重慶理工大學(xué) 2018
[10]汽車制動與轉(zhuǎn)向協(xié)同控制的主動避撞研究[D]. 嚴(yán)明月.南京航空航天大學(xué) 2018
本文編號:3179983
【文章來源】:重慶理工大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 主被動安全研究現(xiàn)狀
1.2.1 主動避撞系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
1.2.2 約束系統(tǒng)及一體化安全技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.3 主被動一體化安全研究方法概述
1.4 本文的主要研究內(nèi)容
2 自動剎車與主動轉(zhuǎn)向安全場景搭建
2.1 主動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)建立
2.1.1 換道路徑規(guī)劃及軌跡跟蹤
2.1.2 基于模型預(yù)測的軌跡跟蹤及車輛動力學(xué)建模
2.1.2.1 模型預(yù)測控制
2.1.2.2 車輛動力學(xué)建模
2.1.3 換道可行性分析
2.2 避撞決策機制研究
2.2.1 制動算法分析
2.2.2 自動緊急避撞控制策略
2.3 基于真實案例的安全場景搭建
2.3.1 基于真實案例的事故場景選擇
2.3.2 事故場景搭建
2.3.2.1 基于Car Sim的車輛動力學(xué)建模
2.3.2.2 基于PreScan的安全場景建立
2.4 本章小結(jié)
3 整車碰撞模型及乘員約束系統(tǒng)建模與驗證
3.1 整車有限元模型建立及驗證
3.1.1 整車有限元模型建立
3.1.2 整車有限元模型驗證
3.1.3 整車碰撞模型建立
3.2 乘員約束系統(tǒng)的建立與驗證
3.2.1 碰撞約束系統(tǒng)建立
3.2.2 碰撞約束系統(tǒng)驗證
3.2.3 預(yù)碰撞約束系統(tǒng)建立與驗證
3.3 本章小節(jié)
4 預(yù)觸發(fā)約束系統(tǒng)對乘員離位影響分析
4.1 主動避撞階段乘員動態(tài)響應(yīng)分析
4.2 3+2 點式主動卷收器對乘員離位影響
4.2.1 3點式主動卷收器對乘員離位影響
4.2.2 3+2 點式主動卷收器對乘員離位影響
4.3 主動調(diào)節(jié)座椅對乘員離位影響
4.4 本章小節(jié)
5 觸發(fā)約束系統(tǒng)對乘員碰撞損傷影響分析
5.1 主動避撞階段乘員運動響應(yīng)對乘員碰撞損傷影響
5.2 3+2 點式主動安全帶對乘員碰撞損傷影響
5.2.1 3點式主動控制卷收器對乘員的碰撞損傷影響
5.2.2 3+2 點式主動控制卷收器對乘員的碰撞損傷影響
5.3 主動調(diào)節(jié)座椅對乘員碰撞損傷影響
5.3.1 主動調(diào)節(jié)座椅對乘員碰撞損傷影響
5.3.2 3+2 點式安全帶與主動調(diào)節(jié)座椅結(jié)合對乘員碰撞損傷影響
5.4 本章小節(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]制動工況下主動卷收器參數(shù)對乘員離位位移影響的分析[J]. 胡遠(yuǎn)志,朱鴻旭,曾憲菁,王振飛,徐紫紅,蔣成約. 汽車工程. 2020(05)
[2]基于不同緊急工況辨識的車輛主動避撞自適應(yīng)控制[J]. 汪,殷國棟,耿可可,董昊軒,劉帥鵬,陳南. 機械工程學(xué)報. 2020(04)
[3]基于自然駕駛數(shù)據(jù)的駕駛員緊急轉(zhuǎn)向變道模型[J]. 吳斌,朱西產(chǎn),沈劍平. 同濟大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(11)
[4]汽車主動避撞控制系統(tǒng)研究[J]. 孫磊,劉俊,盧明明,王威. 機械工程與自動化. 2019(05)
[5]基于危險評估的自動緊急避撞控制策略[J]. 項楚勇,魏民祥,張佳佳,邢德鑫,吳樹凡. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2019(03)
[6]制動與轉(zhuǎn)向協(xié)調(diào)動作的車輛避撞控制研究[J]. 袁偉,蔣拯民,郭應(yīng)時. 中國公路學(xué)報. 2019(01)
[7]集成預(yù)緊式安全帶的防護(hù)性能分析及穩(wěn)健性優(yōu)化[J]. 曹立波,宋志強,歐陽志高,隆旭. 湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(10)
[8]汽車乘員約束系統(tǒng)多目標(biāo)不確定性優(yōu)化[J]. 劉鑫,付慶,尹來容,張志勇. 汽車工程. 2018(05)
[9]汽車半主動乘員約束防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計與動力學(xué)建模仿真[J]. 程文明,李湘滬,辛勇,項忠珂. 中國機械工程. 2018(05)
[10]基于路面識別的汽車緊急避撞控制算法[J]. 魏民祥,嚴(yán)明月,汪,張鳳嬌. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報. 2017(04)
碩士論文
[1]智能汽車縱橫向主動避撞控制策略研究[D]. 葉一凡.吉林大學(xué) 2019
[2]基于主動換道的緊急避障控制研究[D]. 張銳陳.合肥工業(yè)大學(xué) 2019
[3]自動緊急轉(zhuǎn)向?qū)е滦苯桥鲎驳某藛T損傷研究[D]. 張國慶.重慶理工大學(xué) 2019
[4]智能車輛自主換道控制方法研究[D]. 劉小勇.重慶理工大學(xué) 2019
[5]轎車小偏置碰撞工況中的約束系統(tǒng)仿真分析與優(yōu)化[D]. 張偉.重慶理工大學(xué) 2019
[6]基于車車協(xié)同的汽車主動避撞控制研究[D]. 項楚勇.南京航空航天大學(xué) 2019
[7]汽車半主動乘員約束防護(hù)系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計及傷害仿真研究[D]. 李湘滬.南昌大學(xué) 2018
[8]基于AEB追尾碰撞的主被動安全一體化仿真分析[D]. 甘順.重慶理工大學(xué) 2018
[9]基于AEB信號的集成式約束系統(tǒng)仿真與優(yōu)化分析[D]. 王珂.重慶理工大學(xué) 2018
[10]汽車制動與轉(zhuǎn)向協(xié)同控制的主動避撞研究[D]. 嚴(yán)明月.南京航空航天大學(xué) 2018
本文編號:3179983
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