本文關(guān)鍵詞：基于沖擊動(dòng)力學(xué)響應(yīng)分析的汽車座椅結(jié)構(gòu)研究

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【摘要】：隨著汽車數(shù)量的增加和行駛速度的不斷提高,交通事故的發(fā)生率也不斷提高。后碰撞事故雖然致死率較低,但產(chǎn)生的損傷卻給傷者和社會(huì)帶來(lái)承重的負(fù)擔(dān)。后碰撞過(guò)程中對(duì)乘員起到主要保護(hù)作用的是汽車座椅,因此,改善座椅被動(dòng)安全性能成為減少后碰撞事故中人員損傷的一個(gè)關(guān)鍵因素。通過(guò)模擬汽車發(fā)生后碰撞事故中人體的沖擊響應(yīng)過(guò)程,對(duì)比得到了一款對(duì)人體損傷較小的座椅結(jié)構(gòu),可以在事故中對(duì)汽車乘員提供更多的保護(hù),對(duì)于乘員損傷防護(hù)研究以及汽車座椅骨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的改進(jìn)都有重要的意義。 本研究通過(guò)測(cè)量得到實(shí)際座椅骨架基本尺寸,建立了三組座椅骨架的有限元模型。基于人體解剖學(xué),以身高175cm,體重65kg的男性志愿者為建模素材,建立了簡(jiǎn)化盆骨結(jié)構(gòu),完善了已建立的人體上身有限元模型,提高了仿真的真實(shí)性。建立的人-座椅模型由頭枕、靠背、調(diào)角器、支架、滑軌等座椅骨架構(gòu)件以及頭骨、頸椎、胸椎、肋骨、肋軟骨、胸骨、鎖骨、肩胛骨、椎間盤、部分肌肉和韌帶、簡(jiǎn)化的腰椎和盆骨等人體上身組織構(gòu)成。應(yīng)用了非線性動(dòng)力學(xué)分析軟件ANSYS/LS-DYNA作為求解工具,對(duì)模型進(jìn)行沖擊加載,將模擬結(jié)果與志愿者實(shí)驗(yàn)和尸體實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,驗(yàn)證了模型的有效性。 通過(guò)后碰撞模擬仿真,得到了不同座椅靠背下人體上身組織的應(yīng)力應(yīng)變參數(shù)。分析結(jié)果顯示,后碰撞過(guò)程中頸椎Cl、C2的應(yīng)力應(yīng)變值較大,胸椎T1、T2、T3的應(yīng)力應(yīng)變值較大,前4對(duì)肋骨相比其他肋骨也表現(xiàn)出了較大的應(yīng)力和應(yīng)變,頸椎椎間是后碰撞過(guò)程中最容易損傷的部位,其中C2和C3之間的椎間盤和C3和C4的椎間盤應(yīng)力應(yīng)變值最大,胸椎T1到胸椎T4之間的椎間盤也表現(xiàn)出了相對(duì)較大的應(yīng)力應(yīng)變值。根據(jù)以上分析總結(jié)得出了發(fā)生事故時(shí)對(duì)汽車乘員保護(hù)性能較好的一款座椅靠背骨架,從而為座椅安全性設(shè)計(jì)提供了一種有效的評(píng)價(jià)方法。
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R318.01;U463.836

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本文編號(hào)：1240481