双向乘坐集成式儿童安全座椅结构与安全性研究

发布时间：2020-05-12 20:57

【摘要】：近年来,随着汽车数量的不断增多,我国道路交通事故发生的频率也在不断上升,交通事故已经成为危害儿童安全的主要因素。一些研究表明,使用儿童安全座椅是保护儿童乘员最有效的办法,但目前我国儿童安全座椅的使用仍然存在很多问题,例如误使用率高、使用率低等。为了弥补儿童安全座椅使用存在的不足,已经有很多研究机构开始研发集成式儿童安全座椅。集成式儿童安全座椅,又可称为内置式儿童安全座椅,集成在汽车座椅内部,可通过变化同时满足儿童和成人的乘坐要求,使用三点式安全带对儿童进行约束。目前集成式儿童安全座椅均是采用前向式的乘坐方式,只能使用三点式安全带进行约束,因此只能满足大龄儿童前向式乘坐要求,并且其舒适性也达不到要求。由于没有侧面保护装置,所以在侧面碰撞时无法很好的保护儿童。本文提出了一种双向乘坐集成式儿童安全座椅,适用于9个月-10岁儿童,可以实现低龄儿童后向式乘坐和大龄儿童前向式乘坐两种方式。儿童座椅上布置有五点式安全带,可以有效地保护低龄儿童,由于是将儿童安全座椅集成在后排座椅中间位置,所以侧面碰撞安全性更好,同时又不影响两侧成人乘坐。儿童的乘坐舒适性比现有的集成式儿童安全座椅有很大的提高。本文完成了对该双向乘坐集成式儿童安全座椅的结构设计,实物加工,仿真分析和试验验证。建立座椅有限元模型和儿童假人多刚体约束系统模型,然后通过有限元-多刚体耦合方法建立了耦合仿真模型,包括后向式和前向式两种模型,并进行计算机仿真研究,选取Q1.5、Q3、Q6儿童假人作为研究对象。然后对该座椅的关键设计参数对儿童乘员损伤的影响进行了研究,包括五点式安全带刚度、儿童座椅肩带孔位置、座椅靠背倾斜角度。建立了三种约束系统的侧面碰撞仿真模型,对比分析了在侧面碰撞情况下对儿童乘员的保护效果。研究结果表明,所设计的双向乘坐集成式儿童安全座椅对9个月-10的儿童乘员具有很好的保护效果。并且本文的研究结果对儿童乘员的安全保护研究具有一定的参考价值。
【图文】：

座椅,安全带,三点式,儿童

美国的一家名为 Bunny Bear 的公司发明了世界上第一款儿童该座椅最初的设计目的不是为了保护儿童的乘车安全，而是为了限制儿童乘的活动范围，防止儿童乘车时四处活动，如图 1.3 所示该儿童座椅是挂在后排座椅靠背上，固定方式和结构非常简单，固定并不牢固，由于当时还没员安全保护意识，以及当时三点式安全带还没有开发出来，所以该儿童座椅全性并没有得到重视[27] 50 年代末，三点式安全带被发明并逐渐被车企所采用，最终成为汽车出必须具备的配置，但三点式安全带是针对成人所设计，如果儿童直接使用车点式安全带约束不仅不能够得到很好的保护，甚至会造成更加严重的伤害在 1962 年，英国人 Jean Ames 发明了一款儿童座椅，儿童座椅固定方式是采载三点式安全带，如图 1.4 所示座椅上部有一块海绵板，在发生汽车碰撞儿童头部撞击到海绵板上，实现对儿童头部的保护同年，美国人 Leonard R也发明了一款儿童座椅，座椅配备了儿童安全带，安全性要优于英国人所设座椅

英国人,儿童,英美国家,座椅

美国的一家名为 Bunny Bear 的公司发明了世界上第一款儿童该座椅最初的设计目的不是为了保护儿童的乘车安全，而是为了限制儿童乘的活动范围，防止儿童乘车时四处活动，如图 1.3 所示该儿童座椅是挂在后排座椅靠背上，固定方式和结构非常简单，固定并不牢固，由于当时还没员安全保护意识，以及当时三点式安全带还没有开发出来，所以该儿童座椅全性并没有得到重视[27] 50 年代末，三点式安全带被发明并逐渐被车企所采用，最终成为汽车出必须具备的配置，但三点式安全带是针对成人所设计，如果儿童直接使用车点式安全带约束不仅不能够得到很好的保护，，甚至会造成更加严重的伤害在 1962 年，英国人 Jean Ames 发明了一款儿童座椅，儿童座椅固定方式是采载三点式安全带，如图 1.4 所示座椅上部有一块海绵板，在发生汽车碰撞儿童头部撞击到海绵板上，实现对儿童头部的保护同年，美国人 Leonard R也发明了一款儿童座椅，座椅配备了儿童安全带，安全性要优于英国人所设座椅
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.836;U491.61

【参考文献】