兼容于主动制动技术的预紧式安全带保护策略研究

发布时间：2017-09-08 14:03

  本文关键词：兼容于主动制动技术的预紧式安全带保护策略研究

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【摘要】：车辆的安全问题近年来已经成为汽车研究中的重要课题。汽车主被动安全结合的技术在国外发展已经发展多年,其中兼容于主动制动技术的电机驱动预紧式安全带,国外研究表明在危险时刻能更有效保护乘员,能够很大程度降低碰撞事故中人员受伤害的程度。因此,开展兼容于主动制动技术的电机驱动预紧式安全带保护策略的研究工作具有重要意义。本论文利用统计的方法分析NASS-GES数据库,描述了在事故发生的频率,严重程度,以及涉及到的汽车的数量的统计数据。定义和从统计学上描述了一种预碰撞场景分类,这些统计的数据大约代表了99.4%的轻型汽车的交通事故,综合比较事故发生的频率以及事故发生所带来的经济损失两个方面,得出典型的工况场景。另外对国内外主动制动系统的控制策略进行了分析。基于主动制动技术的系统架构以及电机式预紧安全带成品,通过一组台车正面碰撞对标试验,验证了其提前张紧对乘员保护的有效性。台车试验碰撞速度为40km/h,采用三点式安全带,Hybrid III 50th男性假人来模拟正面碰撞。对正面碰撞对标试验用MADYMO软件进行仿真。然后基于制动过程的碰撞仿真,对提前张紧对乘员保护的有效性进行研究,为主动制动技术的系统设计提供了方向性的指引。运用仿真模型,对预紧器对乘员的影响进行了分析。针对乘员安全保护,分析出电机驱动的预紧式安全带进行保护动作的重要参数,进行正交试验,结果进行极差分析,找出影响较大的因子,得出参数的最优组合。相比于台车仿真的对标模型和火药式预紧的模型,优化后的模型完全伤害指标WIC均降低了近10%左右,有效的提高了乘员的安全保护效果。其中相比于传统火药预紧方式,头部损伤指标HIC36降低了16.94%,HIC15降低了20%,相比于台车对标模型降幅在25%以上,主动预紧方式对头部的保护效果较为明显
【关键词】：主动安全 被动安全 电机驱动 预紧式安全带 安全保护策略
【学位授予单位】：烟台大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491.61
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-22
• 1.1 课题研究的背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-19
• 1.2.1 主动安全技术及被动安全技术9-13
• 1.2.2 安全带技术发展现状13-19
• 1.3 研究目的、内容、形式及技术路线19-22
• 2 基于交通事故统计及主动控制策略的典型工况研究22-40
• 2.1 研究背景及研究方法22-23
• 2.2 轻型汽车交通事故的统计描述23-28
• 2.2.1 交通事故的严重性23-24
• 2.2.2 交通事故中所涉及车辆数的分析研究24-26
• 2.2.3 轻型汽车发生交通事故的因素及环境分析26-28
• 2.3 预碰撞类型场景类型分析28-33
• 2.4 交通事故各个类型发生频率及经济损失统计分析33-37
• 2.5 主动制动系统的控制策略分析37-39
• 2.6 本章小结39-40
• 3 技术法规及成员损伤评价40-47
• 3.1 技术法规及试验方法40-45
• 3.1.1 车辆正面碰撞强制性法规40-42
• 3.1.2 安全带及约束系统法规技术要求42-45
• 3.2 乘员损伤评价准则45-46
• 3.3 本章小结46-47
• 4 基于主动制动过程的预紧式安全带仿真分析研究47-61
• 4.1 台车模型的建立及试验分析47-49
• 4.2 正面碰撞仿真模型的建立及模型验证49-57
• 4.2.1 仿真平台及方法49-50
• 4.2.2 车体、假人及安全带模型50-52
• 4.2.3 载荷及边界条件52-53
• 4.2.4 仿真模型验证53-57
• 4.3 基于主动制动过程模型的建立57-58
• 4.4 不同的控制场景中乘员损伤响应分析58-59
• 4.4.1 制动过程及碰撞过程分析58
• 4.4.2 乘员损伤响应对比分析58-59
• 4.5 不同控制参数预紧式安全带保护效果对比分析59-60
• 4.6 本章小结60-61
• 5 预紧式安全带保护效果分析及参数优化61-72
• 5.1 预紧器参数对乘员伤害的影响61-63
• 5.2 基于正交试验设计的预紧式安全带参数设计63-71
• 5.2.1 优化平台及方法63
• 5.2.2 优化试验设计63-65
• 5.2.3 优化结果及讨论65-71
• 5.3 本章小结71-72
• 6 总结与展望72-74
• 参考文献74-77
• 致谢77-78
• 附录 攻读学位期间所获所获学术成果78-79

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本文编号：814436