摘要：为提升校车正面碰撞中预充气式安全气囊对6岁儿童乘员的保护功效,开展参数分析及优化设计研究,基于台车试验,构建、验证校车仿真模型;搭建校车-预充气式安全气囊耦合模型,面向正常坐姿(NP)、前倾坐姿(OOP 1)与右倾坐姿(OOP 2),探究气囊设计参数对儿童头部伤害指标(HIC)、胸部3 ms合成加速度a 3ms的影响特征。结果表明:当上部拉带长度增加时,气囊上部包形体积增大,HIC明显下降。中部拉带长度决定中下部包形的外部轮廓,安装点高度影响儿童与气囊的接触位置及时刻。NP与OOP 2下,当中部拉带由0.29 m减少至0.26 m时,a 3ms逐渐降低;当安装点高度上升时,HIC随之升高。减小、增大泄气阀的开启压力与开度,有利于头胸部保护。基于改进型第二代非支配排序遗传算法,以加权伤害指标为优化目标,权衡确定主要设计参数的最优配置。具备最优配置的预充气式安全气囊能够高效保护6岁儿童乘员。

摘要：为预防校车正面碰撞对儿童乘员的伤害,有必要分析和优化校车儿童乘员约束系统(CRS)参数。首先利用多刚体动力学分析软件(MADYMO),建立包括地板、前后排座椅、安全带与6岁儿童假人在内的校车乘员正面碰撞仿真模型。根据某型客车实车试验结果,验证模型的有效性。通过分析CRS参数的灵敏度,确定主要影响参数。采用正交试验的设计方法进行主要影响参数的正交优化;应用极差分析方法,得到一组最佳水平组合数据;对改进后的模型进行仿真计算,并与原模型比较。结果表明,经过优化的CRS能使6岁乘员的头部和胸部伤害指标都下降20%左右,并使伤害曲线变得更加平缓。

摘要：为提高校车乘员约束系统在正面碰撞中对儿童乘员的保护效果,提出一种新型主动式校车儿童安全气囊。运用多刚体动力学分析软件MADYMO建立包括地板、前后排座椅、安全带与第5百分位女性假人在内的校车乘员正面碰撞仿真模型,通过台车试验结果验证模型的准确性。在此基础上,建立主动式安全气囊模型,研究其对12岁和6岁乘员的保护效果。用正交试验方法,分析气囊设计参数,针对12岁乘员进行气囊优化。结果表明:头部气囊的厚度及排气孔大小对乘员伤害影响最大。与原始约束系统相比,经优化后的气囊使12岁乘员的头部、胸部和颈部伤害分别下降84.5%,19%和84.3%,同时加装气囊对6岁儿童也有一定的保护效果。