Q6兒童假人腹部腰椎有限元模型的建立及驗(yàn)證.pdf

1、汽車碰撞兒童假人是用于研究碰撞過程中兒童損傷機(jī)理及評(píng)估汽車對(duì)兒童保護(hù)能力的重要工具。2013年歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)(ECE)開始對(duì)兒童安全法規(guī)進(jìn)行修改，Q系列兒童假人在新的法規(guī)中被提出用以替換以往使用的P系列兒童假人。然而目前并沒有公開的Q6兒童假人有限元模型可用于汽車碰撞有限元仿真，因此現(xiàn)階段研究Q6兒童假人各重要部件的有限元建模方法有著重要意義。
　　本文首先介紹了現(xiàn)有兒童假人的類型、開發(fā)兒童假人的常用方法以及Q6兒童假人的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

2、和主要參數(shù)。針對(duì)Q6兒童假人的不同部位采用直接建模法和基于逆向工程的三維激光掃描法以及CT掃描法，建立了精確的Q6兒童假人幾何模型，并利用新型排水法和方程法對(duì)Q6兒童假人關(guān)鍵部位的材料密度進(jìn)行反求。
　　在建立的Q6兒童假人幾何模型的基礎(chǔ)上，對(duì)其腹部和腰椎進(jìn)行了細(xì)致的網(wǎng)格劃分，并參照現(xiàn)有兒童假人有限元模型選取合理的材料模型和材料參數(shù)初值。為了獲得準(zhǔn)確的腹部材料參數(shù)，本文采用結(jié)合有限元仿真和設(shè)計(jì)試驗(yàn)通過優(yōu)化手段反求材料參數(shù)的方法。對(duì)

3、假人腹部進(jìn)行壓縮試驗(yàn)獲得優(yōu)化目標(biāo)曲線，同時(shí)建立模擬腹部壓縮試驗(yàn)的有限元仿真模型，通過LS-OPT軟件對(duì)各材料參數(shù)的靈敏度分析確定優(yōu)化變量，采用基于縱坐標(biāo)的曲線匹配法和混合遺傳算法最終得到反求后的材料參數(shù)值。最后建立了模擬Q6兒童假人腹部標(biāo)定試驗(yàn)的仿真模型，仿真結(jié)果表明該有限元模型滿足標(biāo)定要求，驗(yàn)證了所建立Q6兒童假人腹部有限元模型的有效性。
　　對(duì)于Q6兒童假人腰椎有限元模型，建立了模擬腰椎正向標(biāo)定試驗(yàn)的仿真模型，對(duì)比已知試驗(yàn)曲線