隨著現(xiàn)代交通的發(fā)展,汽車保有量在逐年上升,隨之導(dǎo)致的是交通事故發(fā)生率的不斷攀升,交通事故給人們造成了大量的生命與財產(chǎn)損失。在交通事故中常見的一種事故類型為汽車的追尾,這種低速后撞發(fā)生時通常會導(dǎo)致人體頸部像揮鞭一樣帶動頭部甩動,進(jìn)而產(chǎn)生頸部過伸與過彎,造成的損傷即揮鞭傷。而汽車座椅可以在追尾時通過支撐軀干與頭部達(dá)到對頸部的保護(hù)效果,并且不同的座椅參數(shù)配置下座椅防揮鞭傷能力有所差異。據(jù)此本文對揮鞭傷形成機(jī)理、鞭打試驗(yàn)仿真模型的建立、座椅防揮鞭傷影響因素以及座椅參數(shù)優(yōu)化問題進(jìn)行了研究,旨在歸納座椅對頸部保護(hù)能力的影響因素及規(guī)律,并對座椅結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化以提升其防揮鞭傷的性能。在整個研究過程中主要包含以下幾點(diǎn)研究內(nèi)容:（1）綜述了頸部損傷機(jī)理,探究揮鞭傷中頸部所受生物力學(xué)特點(diǎn),闡述了座椅針對防止頸部揮鞭傷所經(jīng)歷的研究及改進(jìn)歷程。（2）利用建模仿真軟件HyperMesh建立座椅和假人有限元模型,介紹C-NCAP中鞭打試驗(yàn)規(guī)程,根據(jù)規(guī)程的試驗(yàn)辦法進(jìn)行碰撞試驗(yàn)?zāi)M仿真。隨后在仿真結(jié)果中提取所用指標(biāo)按照鞭打試驗(yàn)規(guī)程評分標(biāo)準(zhǔn)給出評價。（3）以初始有限元模型為基礎(chǔ),找到座椅抗揮鞭傷能力的影響因素,并通過變化單... 

【文章來源】：沈陽建筑大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?Ｈｙｂｉｒｄｌｌｌ假人構(gòu)型??Ｆｉｇ．?１．１?Ｄｕｍｍｙ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆＨｙｂｉｒｄ?ＩＩＩ??

第一章緒論?碩士研宂生學(xué)位論ｊ??１．２．３頸部生物力學(xué)研究??研究揮鞭傷就要了解頸部的生物力學(xué)特點(diǎn)，頸部作為頭部與身體軀干之間的連接關(guān)??節(jié)，主要由椎間盤、錐間關(guān)節(jié)、椎骨、韌帶和肌肉等軟組織構(gòu)成，對頭部起到支撐作用，??并且能多自由度運(yùn)動。頸部主要的運(yùn)動形式相對于軀干來說分別為：前后彎曲、拉伸、??兩側(cè)彎曲和旋轉(zhuǎn)，在整個運(yùn)動中脊椎和肌肉可以保護(hù)住脊髓和神經(jīng)免受擠壓，頸部主要??關(guān)節(jié)有寰枕關(guān)節(jié)、寰樞關(guān)節(jié)和小關(guān)節(jié)［４１１。分別與胸骨脊椎和顱骨連接，頸椎部分是整個??脊柱區(qū)域最靈活的部位，上至下排列的Ｃ１至Ｃ７頸椎支撐頭部，完成頭頸部的運(yùn)動，對??脊髓等內(nèi)部組織起到保護(hù)支撐作用。??圖１．２頸椎示意圖??Ｆｉｇ．?１．２?Ｃｅｒｖｉｃａｌ?ｓｐｉｎｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??研究損傷生物力學(xué)能為研究汽車的碰撞安全提供有必要的前提，人們也將此項(xiàng)研究??稱為碰撞生物力學(xué)。通過對碰撞中人體受力損傷和各部位關(guān)節(jié)動力學(xué)響應(yīng)規(guī)律的探究可??以更好的總結(jié)汽車被動安全中的注意事項(xiàng)，所以對于損傷動力學(xué)的研究十分必要，并且??研宄的越透徹越能還原碰撞損傷的真實(shí)情況。??１．２．４后碰撞頭頸部運(yùn)動過程??要研究對頸部的保護(hù)首先研宄頸部在整個后碰撞過程中的的動態(tài)響應(yīng)過程，由于后??碰撞后汽車座椅與人體的運(yùn)動不能保持同步所以就會產(chǎn)生一個速度與加速度的差值，由??此軀干會帶動頸部及頭部運(yùn)動，整個運(yùn)動過程也就是揮鞭過程。為探究此過程，人們用??了志愿者試驗(yàn)、尸體試驗(yàn)研究，總結(jié)規(guī)律將后碰撞人體頭部頸部相應(yīng)過程劃分為三個階??段如圖１．３。??６??

碩士研究生學(xué)位論文?第一章緒論??Ｎｅｕｔｒａｌ?Ｐｏｓｉｔｉｏｎ??ＭｏＲｉｄ?Ｖｉｅｗｉｎｇ?Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ?Ｍｙ?（＜ｆ）?Ｍｖ?Ｍ??￥?＃?＃?％％??——＞｜?｜＜??ｒ￣??Ｒｅｔｒａｃｔｉｏｎ?（Ｓ?Ｓｈａｐｅ）?ｎｍ）??ｙ??Ｈｅａｄ?Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ?Ｃｈａｎｇｅ?、早??Ｔｈｏｒａｘ?Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ?Ｃｈａｎｇｅ?＾??Ｈｅａｄ?Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ?Ｃｈａｎｇｅ??圖１．３乘員頭頸部響應(yīng)過程??Ｆｉｇ．?１．３?Ｔｈｅ?ｈｅａｄ?ａｎｄ?ｎｅｃｋ?ｒｅｓｐｏｎｓｅ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｐａｓｓｅｎｇｅｒ??（１）回收／伸展過程??當(dāng)發(fā)生后碰撞時，車身受到來自后方的力產(chǎn)生加速度，靠背在此加速度作用下相對??于人體提供了一個向前的推力，由于靠背與后背呈一定的角度，所以后背受到斜向上的??合力，此時后背的運(yùn)動軌跡是向前向上，而頭部因?yàn)闊o倚靠基于慣性后滯留，最終導(dǎo)致??身體向前運(yùn)動并上提，頭部相對向后導(dǎo)致頸部伸展彎曲形成“ｓ”形，頭部最終后仰。??（２）向前運(yùn)動過程??當(dāng)頭部接觸到頭枕后，頭枕給頭部一定的支撐，當(dāng)向前的加速度減小后由于頭枕與??靠背的彈性，給軀干和頭部向前的推力，整個機(jī)構(gòu)就會推動靠背與頭部向前運(yùn)動，但是??頭部向前運(yùn)動的時間點(diǎn)不－定同步于靠背Ｉ１＇１』前運(yùn)動的時間點(diǎn)，這取決于兩部分的韌性差??別，所以可能中間會形成不同步，在不同步情況下一般都是靠背己經(jīng)開始向前，而頭枕??繼續(xù)向后方運(yùn)動一段再向前。??（３）前伸／彎曲過程??繼續(xù)向前運(yùn)動過程中，由于軀干具有安全帶和腿部腰部的支撐作用所以會在一定位??置上停止，而頭部向前運(yùn)動時脫離開頭枕就只有頸部控制其

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于正交試驗(yàn)的礦用車駕駛室多參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 李偉平,馮子農(nóng),單喜樂,康晉.  機(jī)械強(qiáng)度. 2018(06)
[2]基于正交試驗(yàn)的汽車同步帶傳動噪聲預(yù)測方法研究[J]. 史堯臣,李占國,周宏,周鵬.  機(jī)械傳動. 2018(10)
[3]揮鞭傷性能驗(yàn)證噪聲分析[J]. 王海華.  汽車零部件. 2018(06)
[4]長城某SUV座椅防揮鞭傷性能改進(jìn)[J]. 呂寶鋒,韓峰.  汽車電器. 2017(12)
[5]鞭打試驗(yàn)中BioRID Ⅱ與THUMS模型頸部損傷對比[J]. 胡遠(yuǎn)志,胡源源,蔣成約,劉西,廖高健.  汽車安全與節(jié)能學(xué)報. 2017(03)
[6]汽車座椅開發(fā)中鞭打性能的改善研究[J]. 趙建新.  機(jī)電信息. 2017(21)
[7]基于LS-DYNA的某座椅鞭打性能分析和優(yōu)化[J]. 胡遠(yuǎn)志,胡源源,劉西,廖高健.  重慶理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)). 2017(06)
[8]淺談汽車座椅頭枕防鞭打設(shè)計(jì)[J]. 楊先宇,李研,高鵬,吳敬業(yè).  內(nèi)燃機(jī)與配件. 2017(09)
[9]人體運(yùn)動鏈鞭打動作生物力學(xué)特征分析[J]. 耿麗.  中學(xué)物理教學(xué)參考. 2016 (24)
[10]基于某座椅防揮鞭傷性能提升[J]. 岳國輝,呂寶鋒,韓峰,陳現(xiàn)嶺.  汽車工程師. 2016(01)

碩士論文
[1]某乘用車座椅模態(tài)分析研究[D]. 涂煒瑋.長沙理工大學(xué) 2017
[2]基于ABAQUS的拖拉機(jī)座椅有限元建模與壓力特性分析[D]. 牛司偉.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[3]汽車追尾碰撞中乘員頸部保護(hù)的仿真分析與研究[D]. 梁劍.長安大學(xué) 2017
[4]汽車座椅總成CAE分析及二次開發(fā)[D]. 王維.重慶理工大學(xué) 2017
[5]汽車追尾碰撞模擬裝置的研制及頸部追尾碰撞損傷的防護(hù)研究[D]. 張靜.重慶大學(xué) 2016
[6]第三代汽車中錳鋼力學(xué)性能與成形參數(shù)探究[D]. 靳菲.大連理工大學(xué) 2015
[7]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法的防揮鞭傷安全座椅的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 王芳.浙江大學(xué) 2015
[8]某汽車駕駛員座椅安全性的仿真研究[D]. 陳歡.遼寧工業(yè)大學(xué) 2014
[9]汽車座椅腰部支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及有限元分析與優(yōu)化[D]. 初殿歡.東北大學(xué) 2013
[10]某轎車后排座椅有限元分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 郝萌.吉林大學(xué) 2013



本文編號：3379076