校車主動式安全氣囊包形設(shè)計與防護效率研究.pdf

1、近年來，隨著校車事故的頻繁發(fā)生，校車對兒童乘員的安全保護性能愈發(fā)受到人們的重視。作為校車乘員的重要安全保護裝置之一，校車乘員約束系統(tǒng)逐漸成為校車安全研究的重要領(lǐng)域。根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB24407-2012《專用校車安全技術(shù)條件》，校車座椅需配備兩點式安全帶。但當(dāng)校車發(fā)生正面碰撞時，乘員上半身由于缺乏有效約束，導(dǎo)致碰撞過程中乘員向前傾倒，頭部與前排座椅靠背發(fā)生二次碰撞，造成乘員頭部和頸部的嚴重傷害?？梢?，兩點式安全帶并不能對校車乘員起到有

2、效保護。同時，由于校車兒童乘員經(jīng)常處于離位狀態(tài)，安全帶佩戴率和正確使用率都十分低。為提高校車乘員約束系統(tǒng)對兒童乘員的保護效果和主動性，本文將安全氣囊引入到現(xiàn)有校車乘員約束系統(tǒng)中，提出一種新型常開式的主動式校車安全氣囊，并基于CAD設(shè)計與CAE分析，以降低12歲校車兒童乘員傷害為目標(biāo)，進行了該氣囊的包形設(shè)計與防護效率研究。
　　本文的主要研究內(nèi)容有如下幾個方面:
　　1.在研究分析了國內(nèi)外文獻資料的基礎(chǔ)上，介紹我國校車安全的現(xiàn)

3、狀，闡述國內(nèi)外校車乘員約束系統(tǒng)以及安全氣囊的發(fā)展和研究概況。針對現(xiàn)有校車乘員約束系統(tǒng)的不足，提出一種新型主動式校車安全氣囊的整體設(shè)計方案，用以提高校車約束系統(tǒng)對兒童乘員的保護效果。
　　2.對比分析各國校車相關(guān)安全技術(shù)法規(guī)以及其中5百分位女性假人的傷害評價指標(biāo)。根據(jù)校車乘員約束系統(tǒng)對乘員傷害的影響，提出包含頸部傷害評價的校車乘員完全傷害評價指標(biāo)WICs。
　　3.運用多剛體動力學(xué)軟件MADYMO建立包括前后排座椅、地板、Hy

4、bridⅢ型5百分位女性假人（代表12歲兒童）、安全帶在內(nèi)的校車乘員約束系統(tǒng)正面碰撞仿真模型，并將仿真結(jié)果與臺車碰撞試驗結(jié)果進行對標(biāo)，驗證模型的有效性。
　　4.在已驗證的模型基礎(chǔ)上，建立校車主動式安全氣囊模型。通過MADYMO正面碰撞仿真分析，比較不同包形方案下HybridⅢ型5百分位女性假人傷害指標(biāo)，建立包形與乘員傷害之間的關(guān)系，確定氣囊包形設(shè)計原則，選擇較好包形設(shè)計方案。
　　5.采用較好包形設(shè)計方案，進一步進行參數(shù)優(yōu)