客车前撞吸能特性与乘员损伤机理的研究

发布时间：2017-12-17 04:32

  本文关键词：客车前撞吸能特性与乘员损伤机理的研究

  更多相关文章： 客车 正面碰撞 不同身材类型乘员 乘员损伤 MADYMO MODEFRONTIER

【摘要】：客车是旅客公路运输的主要交通工具,其特点是载客量大,发生事故的时候极容易造成群死群伤。近年来与营运客车有关的重特大交通事故时有发生,所以客车的安全性受到人们越来越多的重视。普通客车的前端缺乏吸能结构和吸能空间,发生正面碰撞时客车的动能几乎全部由车身吸收,从而导致客车的驾驶舱发生严重变形,客车乘员受到较大的碰撞加速度,这对乘员尤其是驾驶员的生命安全造成极大的威胁。目前,我国汽车正面碰撞法规制定尚不完善,而现有的乘员保护法规也多是针对特定身材假人制订的保护标准,相应的,现有乘员约束系统往往也只是围绕有限的特定身材假人而设计的。随着乘员约束系统的广泛应用,交通事故调查分析表明,普通乘员约束系统在应对复杂多样的实际碰撞事故时已呈现明显的局限性。为了弥补国内外对于不同身材类型乘员的客车约束系统研究的不足,同时为未来客车正面碰撞法规的制定提供一定的帮助和借鉴,本论文重点研究和分析了客车约束系统参数对不同身材类型乘员损伤的影响。本论文的主要工作和研究内容如下:1)建立了客车整车正面碰撞有限元仿真模型,以整车50km/h正面碰撞工况为研究对象。在台车试验的基础上,针对该客车耐撞性差、吸能能力不足的问题对客车车身骨架进行了改进设计,并在客车前端增加了吸能结构;对改进后客车模型进行仿真,得到客车正面50km/h的碰撞加速度波形和方向盘入侵量曲线。2)利用MADYMO软件分别建立了包含5百分位女性、50百分位女性、95百分位女性、50百分位男性、95百分位男性假人的客车乘员约束系统多刚体仿真模型,将从有限元仿真模型中得到的碰撞波形输入到约束系统多刚体模型中进行仿真运算。3)在MODEFRONT IER软件的平台上通过均匀拉丁方法选出对不同身材乘员约束系统有显著影响的参数。利用MOGA-II模块构建约束系统灵敏参数的响应面,对不同身材类型乘员约束系统模型进行最优化求解,将求得的最优参数代入多刚体模型中进行仿真运输,验证代理模型的准确性,从而得到不同身材类型乘员约束系统最优的参数组合。论文研究表明,针对50百分位男性假人设计的约束系统参数对于其他身材类型的乘员并不合适。在安全气囊和安全带的参数研究中发现,安全带参数与安全气囊参数相互配合才能使乘员保护达到最佳的状态;安全带预紧量对乘员的损伤影响并不显著,而安全带的限力值对乘员胸部损伤有着显著影响;随着乘员体型的增大,气囊的直径、气囊起爆时间、气囊拉带长度以及安全带限力值在设计时都应该相应的增大。
【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

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本文编号：1298783