基于乘員下肢傷害的約束系統(tǒng)性能改進及儀表板優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、隨著汽車保有量的日益增加,碰撞事故的頻繁發(fā)生,汽車安全性尤為重要。在汽車碰撞事故形式中,很大一部分事故是由正面碰撞引起的。而近年來,由于安全帶和安全氣囊的使用已大大降低了正面碰撞中乘員上肢的傷害。與此同時,乘員的下肢傷害問題卻日益突出。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計,70％以上的大腿部位傷害發(fā)生在正面碰撞事故中,而其中一半的傷害指數(shù)已超過AIS2級。盡管大腿部位傷害并不能威脅乘員的生命,但是它卻能導(dǎo)致長期的傷害,甚至會導(dǎo)致永久性的殘廢,給乘員生理和心理上帶

2、來巨大的雙重痛苦。因此,深入研究下肢損傷機理和降低下肢損傷就具有了現(xiàn)實性的意義。
　　 本文首先通過對人體下肢損傷的相關(guān)研究方法及文獻理論進行研究,結(jié)合目前乘員下肢損傷所取得的經(jīng)驗和成果,系統(tǒng)地介紹了人體下肢的解剖學結(jié)構(gòu),討論并歸納了在正面碰撞中乘員大腿部位的損傷機理,并闡述了乘員大腿及膝部損傷的傷害準則;其次采用了計算機仿真的方法建立了某微型客車乘員側(cè)多剛體的約束系統(tǒng)模型,對仿真模型進行相關(guān)零部件驗證、子系統(tǒng)驗證和整體性驗證,

3、確定了可用于優(yōu)化的約束系統(tǒng)仿真模型,并運用試驗設(shè)計的方法對不滿足法規(guī)的乘員大腿部位損傷指標進行優(yōu)化,得到了最優(yōu)的約束系統(tǒng)參數(shù)和儀表板剛度,同時總結(jié)了整車約束系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)對乘員腿部損傷的影響。仿真結(jié)果表明:采用較低的膝墊剛度可以很好的降低腿部和膝部損傷;安全帶剛度及上下安裝點相對于車體A柱的變形量對乘員膝部有一定程度的傷害;加速度場作為不穩(wěn)定的因素可能會加劇膝部傷害;車體前部碰撞變形所導(dǎo)致的儀表板侵入對乘員膝部損傷有很大影響;儀表板手套箱