基于自动刹车与主动转向工况的约束系统一体化仿真分析
发布时间：2021-05-10 20:09
随着汽车安全技术的不断发展与普及,主动避撞技术已成为了汽车安全领域的焦点。然而,主动避撞阶段乘员在纵向和横向上的离位将会破坏原有约束系统和乘员之间的匹配关系,导致乘员受到更大的碰撞损伤。目前针对制动和转向协同工况下离位乘员的保护研究还较为缺乏,因此,研究制动和转向过程中的碰撞对乘员造成的损伤风险以及约束系统的防护效能对主被动一体化安全的研究具有重要的指导意义。本文参考典型的预碰撞事故类型和主动安全测试场景并结合真实的交通事故案例,搭建了适用于本课题的事故场景;进而引入自动刹车和主动转向相结合的避撞决策机制并完成了碰撞前的联合仿真。本文以丰田Yaris作为研究对象,完成整车和约束系统的模型搭建与验证,同时针对普通假人不能较好再现碰前乘员肌肉响应的问题,本课题基于志愿者实车试验,采用主动人体模型（Active Human Model,AHM）假人来模拟乘员在预碰撞阶段的肌肉响应。最后根据建立的事故场景,获得两车碰撞的边界条件并基于LS-DYNA仿真提取车体碰撞加速度,从而以此来分析乘员在整个事故过程的离位响应和碰撞损伤。本文研究结果显示:在主动避撞阶段,适配原有约束系统的假人头部在纵向和横...
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 主被动安全研究现状
1.2.1 主动避撞系统的研究现状
1.2.2 约束系统及一体化安全技术的研究现状
1.3 主被动一体化安全研究方法概述
1.4 本文的主要研究内容
2 自动刹车与主动转向安全场景搭建
2.1 主动转向控制系统建立
2.1.1 换道路径规划及轨迹跟踪
2.1.2 基于模型预测的轨迹跟踪及车辆动力学建模
2.1.2.1 模型预测控制
2.1.2.2 车辆动力学建模
2.1.3 换道可行性分析
2.2 避撞决策机制研究
2.2.1 制动算法分析
2.2.2 自动紧急避撞控制策略
2.3 基于真实案例的安全场景搭建
2.3.1 基于真实案例的事故场景选择
2.3.2 事故场景搭建
2.3.2.1 基于Car Sim的车辆动力学建模
2.3.2.2 基于PreScan的安全场景建立
2.4 本章小结
3 整车碰撞模型及乘员约束系统建模与验证
3.1 整车有限元模型建立及验证
3.1.1 整车有限元模型建立
3.1.2 整车有限元模型验证
3.1.3 整车碰撞模型建立
3.2 乘员约束系统的建立与验证
3.2.1 碰撞约束系统建立
3.2.2 碰撞约束系统验证
3.2.3 预碰撞约束系统建立与验证
3.3 本章小节
4 预触发约束系统对乘员离位影响分析
4.1 主动避撞阶段乘员动态响应分析
4.2 3+2 点式主动卷收器对乘员离位影响
4.2.1 3点式主动卷收器对乘员离位影响
4.2.2 3+2 点式主动卷收器对乘员离位影响
4.3 主动调节座椅对乘员离位影响
4.4 本章小节
5 触发约束系统对乘员碰撞损伤影响分析
5.1 主动避撞阶段乘员运动响应对乘员碰撞损伤影响
5.2 3+2 点式主动安全带对乘员碰撞损伤影响
5.2.1 3点式主动控制卷收器对乘员的碰撞损伤影响
5.2.2 3+2 点式主动控制卷收器对乘员的碰撞损伤影响
5.3 主动调节座椅对乘员碰撞损伤影响
5.3.1 主动调节座椅对乘员碰撞损伤影响
5.3.2 3+2 点式安全带与主动调节座椅结合对乘员碰撞损伤影响
5.4 本章小节
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]制动工况下主动卷收器参数对乘员离位位移影响的分析[J]. 胡远志,朱鸿旭,曾宪菁,王振飞,徐紫红,蒋成约. 汽车工程. 2020(05)
[2]基于不同紧急工况辨识的车辆主动避撞自适应控制[J]. 汪,殷国栋,耿可可,董昊轩,刘帅鹏,陈南. 机械工程学报. 2020(04)
[3]基于自然驾驶数据的驾驶员紧急转向变道模型[J]. 吴斌,朱西产,沈剑平. 同济大学学报(自然科学版). 2019(11)
[4]汽车主动避撞控制系统研究[J]. 孙磊,刘俊,卢明明,王威. 机械工程与自动化. 2019(05)
[5]基于危险评估的自动紧急避撞控制策略[J]. 项楚勇,魏民祥,张佳佳,邢德鑫,吴树凡. 南京航空航天大学学报. 2019(03)
[6]制动与转向协调动作的车辆避撞控制研究[J]. 袁伟,蒋拯民,郭应时. 中国公路学报. 2019(01)
[7]集成预紧式安全带的防护性能分析及稳健性优化[J]. 曹立波,宋志强,欧阳志高,隆旭. 湖南大学学报(自然科学版). 2018(10)
[8]汽车乘员约束系统多目标不确定性优化[J]. 刘鑫,付庆,尹来容,张志勇. 汽车工程. 2018(05)
[9]汽车半主动乘员约束防护系统设计与动力学建模仿真[J]. 程文明,李湘沪,辛勇,项忠珂. 中国机械工程. 2018(05)
[10]基于路面识别的汽车紧急避撞控制算法[J]. 魏民祥,严明月,汪,张凤娇. 汽车安全与节能学报. 2017(04)
硕士论文
[1]智能汽车纵横向主动避撞控制策略研究[D]. 叶一凡.吉林大学 2019
[2]基于主动换道的紧急避障控制研究[D]. 张锐陈.合肥工业大学 2019
[3]自动紧急转向导致斜角碰撞的乘员损伤研究[D]. 张国庆.重庆理工大学 2019
[4]智能车辆自主换道控制方法研究[D]. 刘小勇.重庆理工大学 2019
[5]轿车小偏置碰撞工况中的约束系统仿真分析与优化[D]. 张伟.重庆理工大学 2019
[6]基于车车协同的汽车主动避撞控制研究[D]. 项楚勇.南京航空航天大学 2019
[7]汽车半主动乘员约束防护系统执行机构设计及伤害仿真研究[D]. 李湘沪.南昌大学 2018
[8]基于AEB追尾碰撞的主被动安全一体化仿真分析[D]. 甘顺.重庆理工大学 2018
[9]基于AEB信号的集成式约束系统仿真与优化分析[D]. 王珂.重庆理工大学 2018
[10]汽车制动与转向协同控制的主动避撞研究[D]. 严明月.南京航空航天大学 2018
本文编号：3179983
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 主被动安全研究现状
1.2.1 主动避撞系统的研究现状
1.2.2 约束系统及一体化安全技术的研究现状
1.3 主被动一体化安全研究方法概述
1.4 本文的主要研究内容
2 自动刹车与主动转向安全场景搭建
2.1 主动转向控制系统建立
2.1.1 换道路径规划及轨迹跟踪
2.1.2 基于模型预测的轨迹跟踪及车辆动力学建模
2.1.2.1 模型预测控制
2.1.2.2 车辆动力学建模
2.1.3 换道可行性分析
2.2 避撞决策机制研究
2.2.1 制动算法分析
2.2.2 自动紧急避撞控制策略
2.3 基于真实案例的安全场景搭建
2.3.1 基于真实案例的事故场景选择
2.3.2 事故场景搭建
2.3.2.1 基于Car Sim的车辆动力学建模
2.3.2.2 基于PreScan的安全场景建立
2.4 本章小结
3 整车碰撞模型及乘员约束系统建模与验证
3.1 整车有限元模型建立及验证
3.1.1 整车有限元模型建立
3.1.2 整车有限元模型验证
3.1.3 整车碰撞模型建立
3.2 乘员约束系统的建立与验证
3.2.1 碰撞约束系统建立
3.2.2 碰撞约束系统验证
3.2.3 预碰撞约束系统建立与验证
3.3 本章小节
4 预触发约束系统对乘员离位影响分析
4.1 主动避撞阶段乘员动态响应分析
4.2 3+2 点式主动卷收器对乘员离位影响
4.2.1 3点式主动卷收器对乘员离位影响
4.2.2 3+2 点式主动卷收器对乘员离位影响
4.3 主动调节座椅对乘员离位影响
4.4 本章小节
5 触发约束系统对乘员碰撞损伤影响分析
5.1 主动避撞阶段乘员运动响应对乘员碰撞损伤影响
5.2 3+2 点式主动安全带对乘员碰撞损伤影响
5.2.1 3点式主动控制卷收器对乘员的碰撞损伤影响
5.2.2 3+2 点式主动控制卷收器对乘员的碰撞损伤影响
5.3 主动调节座椅对乘员碰撞损伤影响
5.3.1 主动调节座椅对乘员碰撞损伤影响
5.3.2 3+2 点式安全带与主动调节座椅结合对乘员碰撞损伤影响
5.4 本章小节
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]制动工况下主动卷收器参数对乘员离位位移影响的分析[J]. 胡远志,朱鸿旭,曾宪菁,王振飞,徐紫红,蒋成约. 汽车工程. 2020(05)
[2]基于不同紧急工况辨识的车辆主动避撞自适应控制[J]. 汪,殷国栋,耿可可,董昊轩,刘帅鹏,陈南. 机械工程学报. 2020(04)
[3]基于自然驾驶数据的驾驶员紧急转向变道模型[J]. 吴斌,朱西产,沈剑平. 同济大学学报(自然科学版). 2019(11)
[4]汽车主动避撞控制系统研究[J]. 孙磊,刘俊,卢明明,王威. 机械工程与自动化. 2019(05)
[5]基于危险评估的自动紧急避撞控制策略[J]. 项楚勇,魏民祥,张佳佳,邢德鑫,吴树凡. 南京航空航天大学学报. 2019(03)
[6]制动与转向协调动作的车辆避撞控制研究[J]. 袁伟,蒋拯民,郭应时. 中国公路学报. 2019(01)
[7]集成预紧式安全带的防护性能分析及稳健性优化[J]. 曹立波,宋志强,欧阳志高,隆旭. 湖南大学学报(自然科学版). 2018(10)
[8]汽车乘员约束系统多目标不确定性优化[J]. 刘鑫,付庆,尹来容,张志勇. 汽车工程. 2018(05)
[9]汽车半主动乘员约束防护系统设计与动力学建模仿真[J]. 程文明,李湘沪,辛勇,项忠珂. 中国机械工程. 2018(05)
[10]基于路面识别的汽车紧急避撞控制算法[J]. 魏民祥,严明月,汪,张凤娇. 汽车安全与节能学报. 2017(04)
硕士论文
[1]智能汽车纵横向主动避撞控制策略研究[D]. 叶一凡.吉林大学 2019
[2]基于主动换道的紧急避障控制研究[D]. 张锐陈.合肥工业大学 2019
[3]自动紧急转向导致斜角碰撞的乘员损伤研究[D]. 张国庆.重庆理工大学 2019
[4]智能车辆自主换道控制方法研究[D]. 刘小勇.重庆理工大学 2019
[5]轿车小偏置碰撞工况中的约束系统仿真分析与优化[D]. 张伟.重庆理工大学 2019
[6]基于车车协同的汽车主动避撞控制研究[D]. 项楚勇.南京航空航天大学 2019
[7]汽车半主动乘员约束防护系统执行机构设计及伤害仿真研究[D]. 李湘沪.南昌大学 2018
[8]基于AEB追尾碰撞的主被动安全一体化仿真分析[D]. 甘顺.重庆理工大学 2018
[9]基于AEB信号的集成式约束系统仿真与优化分析[D]. 王珂.重庆理工大学 2018
[10]汽车制动与转向协同控制的主动避撞研究[D]. 严明月.南京航空航天大学 2018
本文编号：3179983
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3179983.html
