基于Euro-NCAP正面碰撞的前排乘员损伤机理研究

发布时间：2017-10-14 19:07

  本文关键词：基于Euro-NCAP正面碰撞的前排乘员损伤机理研究

  更多相关文章： 正面碰撞 约束系统 女性乘员 损伤防护 参数优化

【摘要】：随着社会经济结构、女性意识和社会地位等的改变,女性参与到交通行为中的数量逐年增加。据预测,男女驾驶员参与到碰撞事故中的可能性相当。汽车安全约束系统应该对可能在事故中出现重伤的乘员提供同等的损伤防护效果。但是,由于过去男性在交通事故中的高参与率和高死亡率,目前车辆上的乘员约束系统的匹配以及评估都是以能代表男性群体特征的乘员为基础设计的。值得注意的是这些被动安全装置的性能效果与乘员的年龄、身体尺寸、损伤耐受性以及身体部位的力学响应是息息相关的。由于性别与这些变量(年龄除外)之间存在很大的关系,现有约束系统在减小女性驾乘人员损伤程度方面的有效性明显不如男性。因此,很多国际普遍认可的被动安全性能评估试验中都增加了女性假人作为评价对象。随着与约束系统相关的法规和评价规程的改变,汽车企业也逐渐重视安全装备对小身材驾乘人员的损伤防护效应。然而,目前我国女性乘员损伤防护的相关研究还很少。基于以上原因,本文以混合III型第5百分位女性假人为研究对象,进行小身材成年女性的损伤防护研究。本文主要包括以下几个方面:1.建立了前排驾乘人员约束系统模型。根据全宽正面碰撞工况下实车试验数据对模型进行了验证。分析了各约束系统参数对乘员损伤的影响,集合MADYMO、MODEFRONTIER实现约束系统参数和模型运算的自动化运算,并利用student-t检验进行了输入参数的显著性分析,对约束系统模型进行了参数灵敏度分析。2.基于参数灵敏度分析,利用拉丁超立方试验设计方法对约束系统参数进行了优化,得到了最优的约束系统参数。3.对比了第50百分位男性假人和第5百分位女性假人在正面碰撞试验中的响应,得到了两种假人的损伤特点;并通过分析事故统计数据获得了不同性别乘员在正面碰撞事故中的损伤原因。研究表明,对于前排小身材驾乘人员,对身体各部位响应起主要影响的因素不同。合理匹配约束系统参数可有效降低头部损伤,但是对前排乘员胸部损伤的影响较小。参数优化后,前排驾乘人员头部和颈部损伤风险明显降低,约束系统在Euro-NCAP中的评分增长了37.3%。安全气囊对小身材女性驾驶员造成的损伤远高于男性驾驶员。安全带是女性驾乘人员胸部AIS 3+损伤来源的最主要因素,安全气囊对女性乘员胸部损伤防护的作用并不明显。
【关键词】：正面碰撞 约束系统 女性乘员 损伤防护 参数优化
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U467.14
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 本课题研究的背景及意义10-11
• 1.2 国内外相关领域的研究进展11-12
• 1.3 碰撞试验法规及标准12-17
• 1.3.1 前碰撞假人12-14
• 1.3.2 乘员损伤防护标准法规14-15
• 1.3.3 欧洲新车评价规程 100%正面碰撞试验15-17
• 1.4 本文研究的目的和主要内容17-19
• 第2章 乘员约束系统模型的建立与验证19-28
• 2.1 模型的建立19-21
• 2.2 模型的验证21-27
• 2.2.1 驾驶员模型的验证22-24
• 2.2.2 前排乘员模型的验证24-27
• 2.3 本章小结27-28
• 第3章 乘员约束系统参数对乘员损伤的影响28-46
• 3.1 参数灵敏度分析28-32
• 3.1.1 驾驶员约束系统的参数灵敏度分析29-30
• 3.1.2 前排乘员约束系统的参数灵敏度分析30-32
• 3.2 驾驶员损伤分析参数分析32-40
• 3.2.1 安全气囊参数的影响分析33-35
• 3.2.2 安全带参数的影响分析35-37
• 3.2.3 车体结构参数的影响分析37-40
• 3.3 前排乘员损伤分析参数分析40-45
• 3.3.1 安全气囊参数的影响分析40-41
• 3.3.2 安全带参数的影响分析41-43
• 3.3.3 车体结构参数的影响分析43-45
• 3.4 本章小结45-46
• 第4章 约束系统防护性能优化研究46-53
• 4.1 响应面模型的建立及优化46-47
• 4.2 约束系统优化47-52
• 4.2.1 驾驶员约束系统优化47-49
• 4.2.2 前排乘员约束系统优化49-52
• 4.3 本章小结52-53
• 第5章 正面碰撞试验及事故统计数据分析53-60
• 5.1 损伤标准、损伤等级、损伤风险53-54
• 5.2 不同百分位驾乘人员响应对比54-57
• 5.2.1 驾驶员响应对比54-56
• 5.2.2 前排乘员响应对比56-57
• 5.3 事故统计数据分析57-59
• 5.4 本章小结59-60
• 总结和展望60-62
• 参考文献62-65
• 附录A(攻读学位期间所发表的学术论文目录)65-66
• 致谢66

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本文编号：1032660