Q6兒童假人腹部腰椎有限元模型的建立及驗證.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理及評估汽車對兒童保護能力的重要工具。2013年歐洲經濟委員會(ECE)開始對兒童安全法規(guī)進行修改，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兒童假人的結構特點

2、和主要參數(shù)。針對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Q6兒童假人關鍵部位的材料密度進行反求。
　　在建立的Q6兒童假人幾何模型的基礎上，對其腹部和腰椎進行了細致的網格劃分，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。為了獲得準確的腹部材料參數(shù)，本文采用結合有限元仿真和設計試驗通過優(yōu)化手段反求材料參數(shù)的方法。對

3、假人腹部進行壓縮試驗獲得優(yōu)化目標曲線，同時建立模擬腹部壓縮試驗的有限元仿真模型，通過LS-OPT軟件對各材料參數(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兒童假人腹部標定試驗的仿真模型，仿真結果表明該有限元模型滿足標定要求，驗證了所建立Q6兒童假人腹部有限元模型的有效性。
　　對于Q6兒童假人腰椎有限元模型，建立了模擬腰椎正向標定試驗的仿真模型，對比已知試驗曲線