多工况下预触发安全气囊对驾驶员损伤防护性能研究

发布时间：2020-08-08 09:26

【摘要】：随着智能化技术和电子技术在汽车安全技术领域的不断进步,汽车安全技术逐渐进入新的阶段。主动安全和被动安全逐步融合,预碰撞安全系统逐渐得到重视并在汽车安全技术中广泛应用。预碰撞安全系统应用主动安全的研究成果,对车辆即将发生的碰撞事故预先做出判断,车体发生碰撞事故时安全气囊提前起爆能够提高对乘员的保护性能。目前,国内有关预触发安全气囊对驾驶员保护效果的研究相对较少。因此,本文主要针对100%正面碰撞和40%偏置正面碰撞工况中预触发安全气囊的最佳起爆时间以及预触发安全气囊对驾驶员损伤防护性能的影响开展了系统的探究,主要研究内容如下:首先,本文依据某车型建立正面碰撞乘员约束系统MADYMO仿真模型,根据实车碰撞试验所得试验数据,对乘员约束系统模型的假人姿态与损伤曲线进行对标。仿真模型验证结果表明:假人姿态响应与试验结果相符,且各部位的加速度和力信号曲线的起始时刻、峰值时刻、峰值大小、形状及脉宽等吻合较好,与试验数据误差在允许范围内。乘员约束系统模型可用于后续的仿真研究。其次,本文针对乘员约束系统中安全气囊和安全带的主要参数开展灵敏度分析,确定对假人损伤影响较大的参数进行后续分析与优化。分析了安全气囊参数对驾驶员头部损伤指标、胸部压缩量及加权损伤指标的影响。分析结果表明:气体质量流率、气囊体积缩放系数、排气孔大小、气囊起爆时间及安全带限力值对假人损伤影响较大。在两种正面碰撞工况下,随着气体质量流率增大、排气孔面积减小,假人头部损伤指标与加权损伤指标减小,胸部压缩量增大。体积缩放系数对于假人各部位损伤变化规律不明显。随着安全气囊起爆时间提前,假人头部损伤指标与加权损伤指标均呈现先减小后增大的趋势,胸部压缩量减小。最后,本文针对正面碰撞工况采用安全气囊单独优化以及安全气囊和安全带同时优化的方案进行优化设计。优化结果表明:气体质量流率和气囊体积缩放系数增大,排气孔面积减小,安全气囊预触发,能够减小假人的加权损伤指标。安全带限力值减小,缓解了假人胸部作用力,使得胸部压缩量减小。预触发安全气囊与安全带各参数的良好匹配,能够显著增强驾驶员的损伤防护性能。
【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】：U467.14;U491.61
【图文】：

刚性壁,碰撞试验

公路安全管理局（National Highway Traf实施并运用新车评价体系 NHTSA-NCAP，该在汽车安全史上具有重要意义。新车评价体系 NHTSA-NCAP，美国汽车的安，美国汽车安全法规体系逐渐完善，提出了后乘员保护等各类规则，对不同试验实施步骤齐全，但时过境迁，与后起之秀欧洲 N价体系标准较低的弊端逐渐显现出来，很难适社会各界建议，2008 年颁布 2010 版 NCAP 新始实施。在新版 NHTSA-NCAP 评价体系中，面刚性壁障碰撞、侧面移动壁碰撞、侧面柱-NCAP 中 100%正面刚性壁障碰撞试验的碰撞用 Hybrid III 50%男性假人，副驾驶乘员采用

碰撞试验,壁障,偏置,世界安全

图 2.1 NHTSA 100%正面刚性壁障碰撞试验CAP 之外，美国公路安全保险协会（InsuranS）也是世界安全标准的重要组成部分。IIHS-N置碰撞测试、侧面碰撞测试、鞭打测试进行测试。例如由于正面小重叠率碰撞事故的频繁发生，撞加到试验项目中，这些测试项目对车辆安全起

刚性壁,碰撞试验

乘员：Hybrid III 5% 乘员：Hybrid面碰撞法规为了促进中国汽车产品安全技术水平的快速发展，降亡率，实现构建和谐汽车社会的目的，在借签他国车技术、标准和经济发展水平，我国创建了中国，NCAP 的实施对于减少交通事故和提高车辆安全在原有的正面 100%重叠刚性壁障碰撞试验、正面、可变形移动壁障侧面碰撞试验、座椅鞭打试验等基，2017 年颁布 2018 年最新版 C-NCAP。该管理规%正面碰撞试验需参考 C-NCAP 开展，在试验车辆一个 Hybrid III 型 50 百分位男性假人，用于检测前验车辆以 50km/h 的碰撞速度，100%重叠率对固定

【参考文献】