某汽车座椅鞭打性能的研究与优化

发布时间：2017-10-15 13:35

  本文关键词：某汽车座椅鞭打性能的研究与优化

  更多相关文章： 座椅 鞭打性能 颈部伤害指标(NIC)

【摘要】：随着世界经济的飞速变化,机动车已经是人类必须品,但是这样也让交通事故率持续攀升。后面碰撞事故在交通事故中占据了较大的比重,而且后面碰撞事故会严重地造成驾驶员的颈部伤害。这样的事故伤害虽然不能导致死亡,但很难痊愈,因此这给受伤者及其家庭带来非常严重的精神伤害和经济损失。初始阶段研究人员采用试验方法研究颈部伤害并采取措施,但效率较低,效果很差。近些年随着计算机的使用和推广,CAE软件的不断出现,在座椅开发的初级阶段便能模拟假人伤害,通过预先改善座椅结构,来降低伤害程度,并且缩短整车研发周期,降低研制费用。本文分别介绍了欧洲的Euro-NCAP、日本的J-NCAP、中国的C-NCAP及美国的IIHS,并且分析了关于鞭打试验的评分方法和试验方法,对比了这些国家的鞭打试验的异同。通过介绍了鞭打试验的评价准则,更清楚的了解到影响鞭打试验得分的关键参数,为后续优化奠定了基础。通过某公司F60汽车座椅鞭打试验的测试与分析,发现了其座椅鞭打性能处于较差的水平,并找出了影响座椅鞭打性能的问题点。NIC值和下颈部拉力Fz得分较低,分别为0.86分和0.3分,C-NCAP得分仅为1.64分。利用前处理软件ANSA,通过前处理手段进行鞭打模型的建模,并根据初次的试验进行假人静态摆放对标,确保初始状态的准确性,随后以LS-DYNA软件为平台进行求解并对动态试验结果进行对标,虽然存在一定误差,但从曲线和动画来看对标模型的结果是可以接受的。根据假人颈部伤害的评判准则,采用ISIGHT和MADYMO软件进行座椅鞭打的DOE计算,使用对NIC伤害值产生影响的6个参数作为优化变量,开始参数化建模,取得影响鞭打性能的灵敏度参数。利用ISIGHT优化平台以及Pointer的组合式优化算法,可获得相对的最优的全局解,使得其在有效的参数变化区域内能够获取最低的颈部NIC值。利用缩短头枕和人员头部的间隙,减小座椅上靠背刚度,提高头枕骨架的高度和刚度,能够更有效地降低假人的颈部伤害值。最终鞭打试验的得分由1.64分提升到3.5分,满足要求。
【关键词】：座椅 鞭打性能 颈部伤害指标(NIC)
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.836
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-8
• 第1章 绪论8-18
• 1.1 座椅鞭打的背景与意义8-9
• 1.2 鞭打伤害的机理9-11
• 1.2.1 鞭打伤害的运动形式9-10
• 1.2.2 鞭打机理的研究10-11
• 1.3 鞭打伤害国内外研究与现状11-15
• 1.3.1 生物试验研究11-12
• 1.3.2 滑台试验研究12-13
• 1.3.3 数学模型仿真研究13-15
• 1.4 国外座椅鞭打试验的要求15
• 1.5 CAE安全仿真技术15-17
• 1.6 本文的研究重点17-18
• 第2章 鞭打试验研究与评价18-27
• 2.1 C-NCAP鞭打试验研究18-21
• 2.1.1 C-NCAP鞭打试验中的静态试验18-19
• 2.1.2 C-NCAP鞭打试验中的动态试验19-21
• 2.2 国内外鞭打试验的评价21-24
• 2.3 鞭打试验中假人颈部损伤的评价准则24-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第3章 F60汽车座椅鞭打试验测试和仿真建模27-41
• 3.1 汽车座椅的鞭打试验与分析27-30
• 3.1.1 静态试验27-28
• 3.1.2 动态试验28-29
• 3.1.3 鞭打试验分析29-30
• 3.2 鞭打仿真模型的建立30-35
• 3.2.1 鞭打模型的搭建31-34
• 3.2.2 座椅和假人摆放34-35
• 3.3 鞭打仿真与静态试验的对标35
• 3.4 鞭打仿真与动态试验的对标35-40
• 3.5 本章小结40-41
• 第4章 汽车座椅鞭打性能的影响因素分析41-52
• 4.1 影响座椅鞭打性能的参数41-42
• 4.2 影响座椅鞭打性能参数的试验研究42-51
• 4.2.1 头枕间隙变化对鞭打性能的影响43-46
• 4.2.2 头枕杆刚度变化对鞭打性能的影响46-48
• 4.2.3 座椅靠背骨架刚度变化对鞭打性能的影响48-51
• 4.3 本章小结51-52
• 第5章 F60汽车座椅鞭打性能优化分析52-60
• 5.1 座椅鞭打优化分析52-55
• 5.1.1 鞭打DOE分析52-54
• 5.1.2 鞭打优化分析54-55
• 5.2 座椅方案改进55-56
• 5.3 座椅鞭打优化仿真结果56-58
• 5.4 座椅鞭打优化试验验证58-59
• 5.5 本章小结59-60
• 第6章 总结与展望60-62
• 6.1 结论60
• 6.2 展望60-62
• 参考文献62-65
• 致谢65

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本文编号：1037417