轻型、微型商用车安全座椅模型建立及乘员保护分析

发布时间：2017-09-11 04:37

  本文关键词：轻型、微型商用车安全座椅模型建立及乘员保护分析

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【摘要】：随着我国汽车保有量的迅速增长,交通事故也频繁发生,汽车的安全性越来越受到人们的重视。而在当今的汽车安全领域,座椅安全系统发挥着举足轻重的作用,保证座椅系统有足够的强度是非常必要的。2013年,国家颁布了新的法规GB14167,对汽车座椅的安全带固定点及ISOFIX固定点提出了更高的要求。同时,汽车制造商在执行新标准过程中遇到了形形色色的问题,特别是国内首次执行的ISOFIX固定点项目。本课题在现有两点式安全带商用车座椅的基础上进行改进分析,不仅解决了企业的难题,降低了三点式安全带座椅的生产成本,对于人口基础很大,商用车事故伤亡很严重的中国来说,具有非常重要的意义。本课题首先采用MADYMO软件,基于原有座椅三维数模建立了简单的乘员约束系统模型,并初选了一个安全带上固定点的位置,对其X向与Z向位置进行优化,对比分析寻找在合理范围内对乘员损伤影响最小的上固定点位置,并根据车身实际尺寸,寻找出合理的安全带上固定点位置。然后根据GB14167-2013中的要求,利用Hyperwork和LS-Dyna软件建立了座椅安全带固定点静态强度试验的仿真模型,分析座椅结构是否能够满足要求。经试验验证后,仿真结果与试验结果吻合较好,将仿真模型修正后,在此基础上接续进行ISOFIX固定点静态强度仿真,预测ISOFIX固定点结构强度能符合要求,并经试验进行验证,仿真结果与实验结果误差在15%以内。此外,由于在我国,汽车后排座椅的使用频率较高,其安全性需得到保障。本课题在该座椅所在车型的实车碰撞试验波形的基础上,建立了该款座椅的乘员约束系统有限元模拟,分析了乘员的损伤情况,并采用正交设计试验方法,选取座椅参数,对乘员损伤进行优化,优化之后的仿真结果表明,乘员的伤害得到了一定的改善。本课题的工作对旧款座椅向新款座椅的改进设计具有借鉴意义,所使用的方法和提出的优化意见对乘员约束系统研究具有一定的参考价值。
【关键词】：商用车 座椅 安全带固定点 ISOFIX固定点 乘员约束
【学位授予单位】：厦门理工学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.836
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 引言8-14
• 1.1 研究背景及意义8-9
• 1.2 主、被动安全发展9-10
• 1.3 汽车座椅国内外发展现状10-12
• 1.3.1 国外研究现状10-11
• 1.3.2 国内研究现状11-12
• 1.4 研究内容及方法12-14
• 1.4.1 研究内容12-13
• 1.4.2 研究方法13-14
• 第二章 安全带上固定点位置的确定14-22
• 2.1 MADYMO软件介绍14-16
• 2.2 多刚体乘员约束系统模型建立16-20
• 2.2.1 安全带上固定点范围17-18
• 2.2.2 车体模型18
• 2.2.3 假人模型18-19
• 2.2.4 安全带模型19-20
• 2.3 安全带上固定点位置优化20-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第三章 座椅强度静态试验仿真模型建立与验证22-42
• 3.1 座椅静态强度的实验方法22-24
• 3.1.1 座椅安全带固定点强度试验方法22-23
• 3.1.2 座椅ISOFIX固定点强度试验方法23-24
• 3.2 座椅安全带固定点强度静态仿真与试验验证24-38
• 3.2.1 LS-DYNA显式计算方法24-25
• 3.2.2 仿真模型建立25-29
• 3.2.3 仿真结果分析与验证29-33
• 3.2.4 座椅安全带固定点强度试验33-38
• 3.3 座椅ISOFIX固定点强度仿真及验证38-41
• 3.3.1 仿真模型建立38-39
• 3.3.2 仿真结果分析39-40
• 3.3.3 座椅ISOFIX固定点强度试验40-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第四章 座椅动态实验仿真及乘员约束系统优化42-60
• 4.1 动态实验方法42-44
• 4.2 动态仿真模型建立44-49
• 4.2.1 假人有限元模型44-45
• 4.2.2 安全带有限元模型45-48
• 4.2.3 中排乘员约束系统模型的建立48-49
• 4.3 仿真结果分析49-54
• 4.3.1 乘员的伤害准则49-51
• 4.3.2 仿真结果51-54
• 4.4 座椅参数的影响54-59
• 4.4.1 正交试验设计方法54-55
• 4.4.2 极差分析法55-56
• 4.4.3 座椅参数对乘员损伤的影响56-59
• 4.5 本章小结59-60
• 第五章 全文总结与展望60-62
• 参考文献62-65
• 致谢65-66
• 个人简历66
• 研究成果66

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本文编号：828697