正面碰撞中主动式座椅参数对50th乘员保护的仿真研究

发布时间：2018-04-10 14:31

  本文选题：座椅 + Hybrid　； 参考：《湖南大学》2016年硕士论文

【摘要】：座椅是乘员约束系统的重要组成部分,对减小碰撞事故中乘员的损伤风险起着重要的作用。座椅参数的调整,将决定乘员的乘坐姿势,而坐姿将影响碰撞时乘员的运动学和动力学响应,进而影响约束系统对乘员的保护效果。如果主动式座椅能在碰撞发生前,将座椅参数调整到最佳的防护状态,将使乘员约束系统对乘员达到最佳的保护效果,从而有效降低碰撞时乘员的损伤风险。为了研究主动式座椅对正面碰撞时50百分位乘员的保护效果,本文对主动式座椅参数进行了研究。首先,依据某量产车型副驾驶员区相关尺寸,设计了简化的台车约束系统实验装置,并按照C-NCAP 2015实验要求,采用Hybrid Ⅲ 50th假人在湖南大学汽车碰撞试验室进行了台车碰撞实验。依据实验工况建立了台车约束系统有限元模型,并将仿真结果与实验结果进行对比,验证了有限元模型的有效性。其次,通过对座椅参数进行单因素分析,研究了单个座椅参数的改变,对50百分位乘员损伤的影响。在此基础上确定了座椅前后位置、坐垫高度、坐垫倾角和靠背倾角等变量的取值范围。采用最优拉丁方试验设计在设计空间进行采样,使用LS-DYNA软件对采样点分别进行仿真计算,并依据仿真结果,建立了具有较高可信度的Kriging代理模型。基于Kriging代理模型,采用多岛遗传算法定位目标极值在设计空间中所处的区域,再采用NLPQL算法对该区域进行精确寻优,获得了适用于50百分位乘员的座椅最佳参数。优化后加权损伤准则WIC降低了15.77%。最后,通过对乘员头部HIC_(36)、胸部C_(3ms)和C_(comp)的Kriging模型分析发现,对于50百分位的乘员,当坐垫高度大于45mm、靠背倾角在15°~35°之间时,碰撞前将座椅向后移动有利于降低乘员头部HIC_(36)和胸部C_(3ms),但胸部C_(comp)会有所增加;当坐垫高度在0mm~60mm之间调节时,增加坐垫高度能有效降低乘员头部HIC_(36)和胸部C_(comp),坐垫高度在35mm~45mm之间时,胸部C_(3ms)较小;当坐垫倾角在15°~30°之间调节时,增大坐垫倾角能有效降低乘员胸部C_(3ms)和C_(comp),但对乘员头部HIC_(36)的影响不明显;当靠背倾角在15°~35°之间调节时,增大靠背倾角有利于降低乘员头部HIC_(36),但乘员胸部C_(comp)会略有增加。结果表明,正面碰撞前调整座椅前后位置、坐垫高度、坐垫倾角和靠背倾角,可以有效降低50百分位乘员的综合损伤风险。
[Abstract]:The seat is an important part of the occupant restraint system and plays an important role in reducing the damage risk of the occupants in the collision accident.If the active seat can adjust the seat parameters to the best protection state before the collision, the occupant restraint system will achieve the best protection effect on the occupants, thus effectively reducing the damage risk of the occupants.In order to study the protective effect of active seat on 50 percentile occupants in frontal impact, the parameters of active seat are studied in this paper.Firstly, according to the relative dimensions of the copilot area of a certain mass production vehicle, a simplified experimental device of the vehicle restraint system is designed. According to the requirements of the C-NCAP 2015 experiment, the Hybrid 鈪，

本文编号：1731597