摘要：针对载人空降乘员安全防护问题,基于气囊缓冲原理设计一种全新的气囊缓冲座椅和仿生气囊护颈,更有效地对空降乘员实施全方位的保护。通过开展装备落地碰撞试验对气囊缓冲装置的数值模型进行校正,并运用微型多目标遗传算法对气囊装置的动态特性参数进行优化,结果表明该方法不但能减少空降试验次数与昂贵试验成本,而且还能为工程人员提供多种方案以满足不同产品要求,在载人空降防护技术领域具有一定的实际工程意义。

摘要：为了确保空降车着陆冲击过程中乘员的安全性,针对乘员易损伤部位颈部设计了双叶刚性护颈、圆柱形气囊护颈和仿生气囊护颈3款乘员护颈装置,并基于前期实验验证的数值模型,分别将3款护颈装置与气囊缓冲座椅相匹配。采用微型多目标遗传算法对3款护颈装置的防护特性参数进行优化。优化结果表明,仿生气囊护颈能最大限度地对乘员颈部实施有效的防护,为空降乘员防护装置的研发提供了依据。

摘要：随着现代战争模式的发展,载人空降技术受到越来越多的重视,空降载荷下乘员的安全防护是载人空降的核心问题之一。为此,开展车辆载人空降试验,测试车辆结构响应和乘员损伤响应;建立整车和乘员约束系统有限元模型,采用整车加速度边界施加到乘员约束系统上的仿真方法开展车辆载人空降仿真;结合试验和仿真结果,研究空降冲击下车辆结构的动态响应特性及乘员损伤规律。针对触地速度、悬架弹簧刚度、阻尼参数和坐垫参数4个结构参数,以乘员下胫骨力、盆骨加速度、动态响应指标为指标,进行单因素仿真分析和正交试验仿真分析,研究空降冲击下4个结构参数对乘员损伤的影响规律。研究结果表明:采用的仿真方法能够较好地反映空降冲击下的车辆结构响应和乘员损伤响应;空降冲击下,乘员易受损部位主要有下肢、盆骨和腰椎,其中下肢损伤主要由地板直接冲击造成,盆骨和腰椎损伤由通过车体-立柱-座椅传递到乘员上身的冲击造成;触地速度对乘员损伤的影响最为显著,悬架弹簧刚度、阻尼和坐垫硬度也在一定程度上影响了乘员损伤程度;该研究成果有利于理解空降冲击下车辆结构动态响应特性和乘员损伤机理,对载人空降车辆的设计具有一定的指导意义。

摘要：针对不确定因素对载人空降气囊座椅防护性能的影响,提出一种基于概率-概率盒混合模型的气囊座椅防护特性可靠性分析方法。研制空降乘员气囊座椅,并建立相应的“假人-座椅”数值分析模型,通过开展装备落地碰撞试验对数值模型进行试验验证;然后,根据可靠性问题中的混合不确定性变量,在概率-概率盒混合模型基础上构建适用于气囊座椅防护特性的可靠性分析模型,并借助等概率变换和不确定性变量的区间分析将原始的双层嵌套的优化问题转化成单层优化问题,实现循环嵌套优化问题的解耦,从而提高可靠性指标的求解效率;最后,采用近似模型技术和隔代映射遗传算法完成对可靠性指标的高效求解。结果表明,该方法能有效对气囊座椅的防护特性进行可靠性评估,在装备空降技术领域具有一定的实际工程意义。