汽车侧面碰撞多腔室胸臀气囊性能及优化研究

发布时间：2023-05-03 11:07

　　据统计,在车辆碰撞导致的各类交通事故中,侧面碰撞以30%的发生概率居于第二位,仅次于正面碰撞。由于结构限制,汽车侧面无法拥有与汽车前部及后部一样较大的吸能空间,属于车体结构较为薄弱的部位,且乘员乘坐时在横向上与汽车侧面结构距离较小,因此侧面碰撞导致的乘员人身伤害更加严重。世界范围内各个国家与地区对汽车侧面碰撞安全性都有明确要求并将其纳入碰撞安全法规中,侧面碰撞也因此成为车辆碰撞安全性研究的热点课题。为减小侧碰事故中乘员的损伤,可采取的主要措施有提高汽车侧面结构耐撞性和配备侧面乘员约束系统。侧面气囊防护系统(包括侧面帘式气囊和侧面气囊)是侧面乘员约束系统的重要组成部分。本文基于某车型的侧面碰撞实车试验,利用MADYMO软件建立了该车型的侧面碰撞PSM子结构模型,并研究了其原有侧面气囊防护系统对乘员的保护情况。研究结果表明该车型的侧面气囊防护系统在对乘员的胸部及腹部保护方面没有达到中国新车评价规程(C-NCAP)的高性能要求。为提高对乘员的保护效果,本文提出了一种多腔室胸臀部侧面气囊。该气囊在竖直方向上分为上下两个独立腔室,分别用于保护乘员的胸部、腹部及髋部区域。上腔室在碰撞方向上又分为两...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 汽车侧面碰撞研究内容
        1.2.1 车辆结构耐撞性研究
        1.2.2 碰撞生物力学研究
        1.2.3 约束系统及车内饰研究
    1.3 汽车侧面碰撞研究方法
    1.4 汽车侧面气囊防护系统
    1.5 汽车侧面气囊系统的研究现状
    1.6 本文研究的主要内容及技术路线
第二章 侧面碰撞相关法规及中国新车评价规程
    2.1 引言
    2.2 侧面碰撞法规体系
        2.1.1 侧面碰撞试验规范
        2.1.2 假人损伤评价指标
    2.3 中国新车评价规程(C-NCAP)
        2.2.1 侧面碰撞试验规范
        2.2.2 假人损伤评价指标
    2.4 本章小结
第三章 侧面碰撞乘员约束系统模型的建立及验证
    3.1 MADYMO软件介绍
    3.2 PSM子结构法简介
    3.3 侧面碰撞PSM子结构模型的建立
        3.3.1 侧面气囊防护系统建模与试验验证
        3.3.2 车体模型的建立
        3.3.3 假人模型的建立及其定位
        3.3.4 接触定义
    3.4 侧面碰撞模型的有效性验证及乘员损伤分析
        3.4.1 侧面碰撞模型有效性验证
        3.4.2 乘员损伤分析
    3.5 本章小结
第四章 侧面多腔室气囊建模及对乘员的损伤防护分析
    4.1 侧面多腔室气囊的设计与建模
        4.1.1 气囊的几何设计
        4.1.2 气囊的有限元模型建立
        4.1.3 MADYMO中的气囊建模
    4.2 侧面多腔室气囊的保护效果验证
    4.3 侧面多腔室气囊参数对乘员的损伤影响
        4.3.1 A腔室气体质量流率对乘员损伤的影响
        4.3.2 B腔室气体质量流率对乘员损伤的影响
        4.3.3 C腔室气体质量流率对乘员损伤的影响
        4.3.4 A腔室排气孔直径对乘员损伤的影响
        4.3.5 B腔室排气孔直径对乘员损伤的影响
        4.3.6 C腔室排气孔直径对乘员损伤的影响
    4.4 本章小结
第五章 基于代理模型的侧气囊参数优化
    5.1 高维多目标优化的优化目标选择
    5.2 多项式响应面代理模型构建及精度验证
    5.3 基于多目标遗传算法的气囊参数优化
    5.4 本章小结
第六章 全文总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术论文
附录
    附录 A：拉丁超立方试验设计表及仿真结果



本文编号：3806672