当前位置:主页 > 科技论文 > 路桥论文 >

大客车前碰撞中驾驶员膝部气囊优化设计研究

发布时间:2019-06-25 00:27
【摘要】:在大客车前碰撞中,由于前围产生较大侵入变形,极易造成驾驶员下肢损伤。为减少驾驶员下肢损伤风险,设计了一种驾驶员膝部安全气囊,并采用计算机仿真方法对气囊进行了优化分析研究。首先,利用Hypermesh建立12 m大客车的有限元模型,并对其进行正面碰撞模拟,验证了客车模型的可行性,且得到驾驶员座椅下方加速度曲线。然后,用MADYMO动力学软件建立了该大客车驾驶员约束系统的前碰撞模型,模型包含客车驾驶舱、驾驶员座椅、三点式安全带、转向系统、和膝部安全气囊。进而将有限元客车整车正面碰撞模拟获得的加速度曲线作为MADYMO碰撞模型的输入载荷条件,分析了安全带和膝部气囊的八个设计参数对驾驶员下肢损伤的影响。最后得到膝部气囊点火时刻、膝部气囊拉带长度、膝部气囊排气孔面积系数三个主效应影响因子,并基于多目标遗传算法对其进行优化分析,优化结果使驾驶员下肢损伤风险得到了很大程度的降低。
[Abstract]:In the front collision of bus, the driver's lower extremity is easily damaged because of the large invasion and deformation of the front circumference. In order to reduce the risk of driver's lower extremity injury, a kind of driver's knee airbag was designed, and the computer simulation method was used to optimize the airbag. Firstly, the finite element model of 12 m bus is established by Hypermesh, and the front collision simulation is carried out to verify the feasibility of the bus model, and the acceleration curve under the driver's seat is obtained. Then, the front collision model of the bus driver constraint system is established by MADYMO dynamics software, which includes bus cockpit, driver seat, three-point seat belt, steering system and knee airbag. Furthermore, the acceleration curve obtained from the front collision simulation of the finite element bus is taken as the input load condition of the MADYMO collision model, and the effects of eight design parameters of seat belt and knee airbag on the driver's lower extremity injury are analyzed. Finally, three main influencing factors, namely, the ignition time of the knee airbag, the length of the knee airbag belt and the area coefficient of the exhaust hole of the knee airbag, are obtained, and the optimization analysis is carried out based on the multi-objective genetic algorithm. The optimization results reduce the driver's lower extremity injury risk to a great extent.
【作者单位】: 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金项目(51275164) 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室自主研究课题(61075004)资助
【分类号】:U491.61

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 钟志华,杨济匡;汽车安全气囊技术及其应用[J];中国机械工程;2000年Z1期

2 杨杏梅;杨济匡;任立海;;基于儿童与成人损伤防护的侧面气囊参数优化[J];中国机械工程;2011年14期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 王培霞,贾育秦;从物理学发展看MEMS的跨学科研究[J];物理与工程;2005年05期

2 张君媛,林逸,华伟;智能汽车乘员约束系统的开发方法[J];公路交通科技;2003年03期

3 洪印涛;王俊明;张洋建;梁植淇;;汽车交通事故智能报警系统[J];北京汽车;2014年04期

4 蒋志华;;基于COTS的无人机减震气囊设计[J];四川兵工学报;2015年02期

5 文桂林;乐永祥;尹汉锋;陈学军;蒋海滨;;双气室缓冲气囊多学科设计优化[J];湖南大学学报(自然科学版);2010年07期

6 张晓玉;;ADXL103加速度传感器在汽车安全技术中的应用[J];晋城职业技术学院学报;2010年01期

7 廖广军;戚其丰;;改进的汽车安全气囊控制算法[J];计算机与信息技术;2008年Z1期

8 张君媛,林逸,赵英如;微型客车约束系统参数对乘员碰撞响应的影响[J];吉林工业大学学报(工学版);2002年01期

9 王志强;;机械式汽车安全气囊可靠性研究[J];机械管理开发;2009年02期

10 何文,钟志华,杨济匡;汽车安全气囊工作性能仿真试验验证技术研究[J];机械工程学报;2002年04期

相关博士学位论文 前10条

1 黄晶;新型安全气囊在前碰撞乘员损伤防护技术中的理论和方法研究[D];湖南大学;2009年

2 张斌;轿车侧碰撞安全性及乘员损伤防护技术研究[D];湖南大学;2010年

3 杨杏梅;轿车碰撞事故中儿童乘员的损伤防护技术研究[D];湖南大学;2010年

4 张维刚;汽车碰撞安全性设计与改进技术[D];湖南大学;2002年

5 万鑫铭;基于虚拟试验的汽车前碰撞安全气囊防护效率的研究[D];湖南大学;2006年

6 侯淑娟;薄壁构件的抗撞性优化设计[D];湖南大学;2007年

7 陆勇;混合动力轿车高压电及整车碰撞安全性研究[D];湖南大学;2008年

8 唐友名;乘用车两车侧面碰撞的兼容性研究[D];湖南大学;2010年

9 刘维海;轿车正面碰撞被动安全性研究[D];吉林大学;2012年

10 柳艳杰;汽车低速碰撞吸能部件的抗撞性能研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 程涵;气囊工作过程仿真研究[D];南京航空航天大学;2009年

2 张佳洪;基于近似模型技术的约束系统优化设计方法[D];湖南大学;2009年

3 冯虎印;基于乘员下肢伤害的约束系统性能改进及仪表板优化设计[D];湖南大学;2011年

4 何文;汽车安全气囊工作过程计算机仿真理论与试验验证技术研究[D];湖南大学;2002年

5 万鑫铭;汽车驾、乘人员安全气囊有限元模型的建立及其在前碰撞中的应用[D];湖南大学;2003年

6 刘栋;汽车正面碰撞试验用假人标定系统的研究[D];四川大学;2004年

7 陈辉鹏;汽车前碰撞中驾驶员下肢的动力学响应和损伤防护研究[D];湖南大学;2006年

8 廖兴涛;基于代理模型的汽车碰撞安全性仿真优化研究[D];湖南大学;2006年

9 杜亮;汽车正面碰撞驾驶员侧约束系统模型建立与性能优化[D];辽宁工学院;2007年

10 范体强;基于虚拟试验技术的汽车侧面碰撞安全性研究[D];湖南大学;2007年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前4条

1 游世辉,钟志华;汽车安全气囊的计算机仿真研究的现状与趋势[J];湖南大学学报(自然科学版);2000年03期

2 钟志华,杨济匡;汽车安全气囊技术及其应用[J];中国机械工程;2000年Z1期

3 张君媛;黄柏;冯原;赵会;崔泰松;;基于多工况的汽车碰撞乘员约束系统参数匹配的研究[J];中国机械工程;2007年24期

4 刘鑫;韩旭;刘桂萍;;基于微型多目标遗传算法的气囊缓冲特性优化[J];中国机械工程;2009年15期



本文编号:2505502

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/2505502.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户b902c***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com