前置护体式安全座椅儿童腹部及胸部损伤参数优化研究

发布时间：2024-06-02 12:55

　　随着我国汽车工业的发展,乘车安全越来越受到相关行业的重视,这其中,儿童乘员由于其独特的生理特征,在交通事故中往往比成人更容易受到伤害。在欧洲最新出台的ECE R129法规中,不仅提高了儿童约束系统的使用标准,同时加入了腹部压力,胸部压缩量等新的损伤指标要求。本文以某款前置护体式儿童安全座椅为研究对象,针对儿童乘员的腹部与胸部伤害展开研究,提高其碰撞安全性。在ECE R129法规的前提下,建立了Q系列三岁假人的正面碰撞仿真模型,并通过台车试验验证模型的有效性。以前置护体安装高度位置(相对于假人H点位置)、前置护体自身高度、前置护体加强肋板刚度以及泡沫材料刚度四个因素为研究对象,进行该款儿童安全座椅的正面碰撞仿真分析。采用正交试验设计寻找对儿童腹部和胸部损伤影响显著的因素,对影响显著的因素进行全因子试验,并在此基础上构造损伤指标的近似模型,通过基于遗传算法的多目标优化寻找损伤指标最优的参数组。研究结果显示:使该款安全座椅达到最优保护效果的前置护体安装高度位置区间为0-20mm,前置护体自身高度区间为157-190mm,加强肋板厚度区间为2.5-3.5mm,泡沫材料刚度系数区间为1.0-1....

【文章页数】：85 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
    1.2 儿童约束系统组成及分类
        1.2.1 儿童约束系统的组成
        1.2.2 儿童约束系统的分类
    1.3 儿童约束系统国内外研究现状
        1.3.1 国内研究现状
        1.3.2 国外研究现状
    1.4 本文的研究意义
    1.5 本文的研究内容
第二章 儿童乘员损伤规律与法规研究
    2.1 儿童乘员损伤规律概述
        2.1.1 儿童交通流行病学
        2.1.2 碰撞损伤生物力学
    2.2 儿童乘员保护法规与评价体系
        2.2.1 儿童乘员保护法规与评价体系总览
        2.2.2 ECE R129 法规
    2.3 碰撞仿真软件介绍
        2.3.1 前处理软件Hypercrash
        2.3.2 有限元非线性结构求解器RADIOSS
    2.4 本章小结
第三章 正面碰撞仿真模型建立及试验验证
    3.1 台车座椅模型的建立
    3.2 前置护体式儿童安全座椅模型的建立
    3.3 正面碰撞系统仿真模型的建立
        3.3.1 儿童假人及安全座椅的定位
        3.3.2 前置护体的定位与绑定
        3.3.3 接触定义
        3.3.4 加速度波形载入
    3.4 仿真模型有效性验证
        3.4.1 运动学有效性验证
        3.4.2 动力学响应有效性验证
    3.5 本章小结
第四章 前置护体总布置与结构参数的优化研究
    4.1 前置护体设计参数的选取
    4.2 设计参数的单因素研究及最优水平区间分布
        4.2.1 前置护体安装高度位置
        4.2.2 前置护体自身高度
        4.2.3 前置护体加强肋板刚度
        4.2.4 前置护体泡沫材料刚度
    4.3 优化参数显著性分析
        4.3.1 正交试验设计
        4.3.2 正交试验结果的方差分析
    4.4 参数的优化研究
        4.4.1 全因子试验设计
        4.4.2 近似模型的建立
        4.4.3 基于NSGA-II算法的多目标优化
        4.4.4 优化求解结果
    4.5 本章小结
第五章 座椅结构参数及前置护体固定方式研究
    5.1 座椅结构参数损伤优化研究
        5.1.1 全因子试验设计
        5.1.2 试验结果分析
    5.2 前置护体固定方式研究
        5.2.1 仿真模型建立
        5.2.2 仿真结果分析
    5.3 综合优化后座椅安全性研究
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 创新点
    6.3 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文和专利



本文编号：3987280