摘要：目前车辆在正面碰撞过程中后排假人颈部失分严重,相关研究较少,开发过程缺少科学指导和工程经验。因此,本文中根据对后排假人在碰撞过程中颈力学响应过程的解析分析,获得后排假人颈部力的等效计算公式,分析假人颈部力的组成部分和伤害来源,以及假人主要部位的理想运动趋势和设计目标;然后建立设计目标与后排约束系统设计参数之间的相关性,用以指导后排约束系统的参数设计,达到降低后排假人颈部力的目标。最后将该方法应用于某A类乘用车后排乘员约束系统的改进设计。

摘要：针对大体型乘员易击穿气囊的问题,设计了一款新型的前后双气室安全气囊,提高对大体型乘员的保护效果。首先基于MADYMO建立某A级车的乘员约束系统模型,通过仿真和试验验证其有效性。接着以经验证的汽车正面碰撞模型为基础,建立一个装有前后双气室气囊的正面碰撞模型,并对该模型进行正面碰撞仿真。最后利用正交试验对双气室气囊的参数进行优化。结果表明:优化后双气室气囊的大体型乘员加权伤害指标值WIC较传统单气囊降低了30.7%,显著提高了约束系统的安全性能。

摘要：事故统计数据表明,在碰撞事故中,约束系统对小身材女性乘员损伤的防护效果比男性差。本文旨在确定约束系统中对前排小身材女性驾乘人员的响应有显著影响的主要参数,并利用遗传算法NSGA-II优化约束系统,以提高其对小身材女性乘员的防护效果。结果表明,合理匹配约束系统参数可有效降低前排驾乘人员的头部损伤,但对其胸部损伤的影响较小。驾驶员和前排乘员胸部损伤的主要来源分别为安全气囊和安全带载荷。参数优化后,前排驾乘人员头部和颈部损伤风险明显降低,在欧洲NCAP测试中总评分提高37.3%。

摘要：本文旨在研究正面碰撞中座椅参数对乘员保护效果的影响。首先依据某一轿车副驾驶员座椅相关尺寸设计了简化的台车约束系统试验装置,建立了带Hybrid III 50th假人的约束系统有限元仿真模型,并通过台车试验验证了其有效性。接着采用最优拉丁方试验设计和Kriging模型,对座椅前后位置、坐垫高度、坐垫倾角和靠背倾角等4个参数进行了优化。确定了正面碰撞时座椅的最佳参数:座椅从中间位置向后移动111.5mm、坐垫高度56.99mm、坐垫倾角22.76°、靠背倾角29.33°。最后,基于座椅最佳参数再次进行仿真的结果,加权损伤指标降低了15.77%。

摘要：在正面碰撞车体结构和乘员约束系统的设计中,需要把复杂的减速度拟合成简化的波型.文中通过计算等效方形波ESW、尖顶等效方形波TESW和等效双梯形波EDTW 3种简化波型,发现EDTW积分得到的速度和位移曲线与实际曲线拟合得最好;通过比较基于ESW、TESW和EDTW的胸部减速度,发现基于TESW的胸部减速度峰值与实际峰值最接近.同时,提出采取EDTW包络线和取TESW平均值来设计目标车的思路,利用组合"拟合"方案,进行基于EDTW的车体结构设计和基于TESW的乘员约束系统设计.结果表明:简化的拟合波型TESW和EDTW可以用来指导目标车正面碰撞安全的初步设计,使胸部减速度符合设计目标.

摘要：提出了基于正面碰撞的轿车车身正向概念设计流程。首先对某车型的原始车身外表面进行了拓扑优化,得到较优的结构,通过建立梁单元简化模型,快速验证拓扑结构的有效性;对准静态加载工况,进行尺寸优化,得到车身主要部件的初步尺寸,作为正撞仿真的基础;以矩形薄壁直梁为研究对象,应用梁单元等效模型进行了正面抗撞性概念设计,得到轿车车身的初步尺寸,作为结构详细设计的基础。结果表明,此概念设计流程切实可行且易于实现,可为车身达到各项预期性能打下良好的基础。

摘要：安全带的逐步使用极大地提高了车内乘员的安全性,但最近的交通事故研究表明,在正面碰撞工况下,乘员胸部损伤的防护效率还需要进一步提升.利用已验证生物逼真度的人体有限元模型和PMHS(post mortem human subjects)实验结果,建立配有安全带的乘员有限元分析模型,研究在不同碰撞工况下安全带定位设计参数对胸部变形量和肋骨应力应变响应等损伤相关物理参数的影响,并提出在安全设计中为改进防护效率,有效减少胸部损伤风险的一种虚拟试验方法.参考PMHS实验,基于全球人体有限元模型建立了一个基准佩带有限元人体模型,结合实验中测试的运动学响应、安全带的拉伸力和胸部变形量指标验证其生物逼真度.通过参数分析研究正面碰撞中安全带高度位置、安全带角度和碰撞速度对乘员胸部损伤的影响.结果表明胸廓应力应变分布及胸部变形量对安全带的高度位置更加敏感,基于安全带设计参数变化预测的胸部变形量宏观指标和应力应变的微观指标的变化趋势一致.对乘员安全带相关的胸部损伤研究提供虚拟设计分析方法,相关胸部损伤机理的研究结果可为今后约束系统的优化设计提供参考.

摘要：以某6120型大客车为研究对象,基于UG、ANSYS/LS-DYNA等仿真软件平台及有限元分析理论,建立了车身结构有限元模型。根据大客车车身结构特点,进行了初始速度为50 km.h-1的正面碰撞有限元模拟仿真研究,得到了正面碰撞的车身结构变形。针对驾驶区压溃严重,驾驶员生存空间变小的情况,对前部车身骨架及底架结构进行了一定的改进设计。仿真结果表明:改进后驾驶区的变形适度减小,质心加速度和驾驶员座椅处典型测点的加速度最大值都有所减小,改进设计取得了一定的成效;该改进方法对大客车车身结构正面碰撞的安全性设计及后续的相关研究具有参考和应用价值。

摘要：采用MADYMO仿真分析软件建立了某车型正面碰撞的驾驶员侧约束系统仿真模型;针对原始模型因假人碰撞转向盘造成的计算结果的不连续性,通过修正模型提高了乘员损伤值响应面的精度;考虑了系统中存在的随机性,对安全气囊和安全带的主要参数进行了可靠性优化,有效减小了正面刚性墙碰撞中假人的损伤值,并使乘员约束系统满足可靠性的设计要求。

摘要：为了得出具有较好碰撞潜能的目标车体结构,提出了两个不同的纵梁设计方案,基于有限元理论重点提出了仿真建模中运用比较普遍的对称罚函数法.按照整车变形量、车体减速度、乘员舱侵入量三个评价指标分别评价方案一和方案二,两个方案的整体变形都符合要求;方案二由于设置了诱导槽,在碰撞中吸能盒到纵梁从前至后依次溃缩变形,方案二的减速度曲线更加符合"前高后低"原则及其平均通过力更为平缓;方案二乘员舱侵入量更少.仿真表明设计出的纵梁要有适当的变形引导,纵梁应实现稳定的轴向溃缩模式.因此选择具有更好的碰撞性能的方案二右边车体减速度曲线作为乘员约束系统优化的输入值.