驾驶员侧膝部安全气囊的仿真研究

发布时间：2022-12-10 03:26

　　正面碰撞作为汽车碰撞的一种重要形式,正面气囊和安全带等被动安全装置可以降低正面碰撞中乘员头部及胸部的伤害,但这些装置对乘员的腿部保护效果有限。在美国和欧洲,经过大量试验验证,由于膝部气囊的缓冲作用,膝部气囊的发明和应用不仅能够降低乘员腿部受伤情况,且能够降低乘员腹部及上肢的伤害。本课题在深入学习汽车正面碰撞的研究方法之后,利用MADYMO仿真软件对安装膝部气囊的正碰约束系统和未安装膝部气囊的正碰约束系统进行碰撞仿真,通过两个约束系统中假人身体各部位的伤害指标和时间历程曲线的对比,验证了膝部安全气囊在正面碰撞中对乘员腿部保护的优良性能,并且对安装膝部安全气囊的正面碰撞约束系统的保护效果进行全面分析。首先,根据C-NCAP评价规程的要求,利用CATIA、Hyperworks和MADYMO等计算机软件建立固定壁障100%重叠率正面碰撞约束系统,约束系统包括正碰车体、假人、膝部气囊和安全带等。通过约束系统输出的试验结果和实车试验数据对比,验证了约束系统的有效性,并简要分析了试验结果的对比差异。其次,对安装膝部气囊和未安装膝部气囊两个约束系统施加相同的激励,通过两个约束系统的仿真输出,验证膝部气... 

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 汽车被动安全概述
    1.2 汽车正面碰撞
        1.2.1 汽车正面碰撞的研究意义
        1.2.2 汽车正面碰撞的研究现状以及研究内容
        1.2.3 汽车正面碰撞的研究方法
    1.3 汽车膝部气囊
        1.3.1 膝部气囊的工作原理和作用
        1.3.2 膝部气囊的国内外研究现状
    1.4 本论文研究的内容
    1.5 本章小结
2 安全气囊仿真理论基础及正面碰撞法规
    2.1 MADYMO软件介绍
    2.2 安全气囊建模理论
    2.3 安全气囊计算机仿真理论
    2.4 乘员伤害评价
    2.5 正面碰撞试验法规
    2.6 本章小结
3 驾驶员侧正碰约束系统的建模及验证
    3.1 膝部安全气囊模型
        3.1.1 气袋CAD模型的建立及有限元网格划分
        3.1.2 气囊折叠
        3.1.3 IMM(InitialMetricMethod)松弛
        3.1.4 气囊充气模型的建立
        3.1.5 气囊可靠性验证
    3.2 正碰车体模型建立
    3.3 假人模型
    3.4 假人定位
    3.5 安全带模型
    3.6 接触的添加
        3.6.1 假人和车体的接触
        3.6.2 假人和安全带的接触
        3.6.3 其他接触
    3.7 碰撞波形的加载
    3.8 模型的输入及输出
    3.9 正碰约束系统的有效性验证
    3.10 本章小结
4 正碰约束系统研究及膝部气囊的参数优化
    4.1 约束系统假人运动特性研究
        4.1.1 假人身体各部位伤害值分析
        4.1.2 假人腿部分析
        4.1.3 假人骨盆分析
        4.1.4 假人上肢分析
    4.2 安装膝部气囊约束系统的优化
        4.2.1 安装膝部气囊正碰约束系统的优化方案及优化内容
        4.2.2 安装膝部气囊正碰约束灵敏度分析
        4.2.3 安装膝部气囊正碰约束系统参数优化
    4.3 本章小结
5 结论与展望
参考文献
攻读硕士期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3715959