汽車側碰乘員約束系統(tǒng)建模和性能優(yōu)化分析.pdf

1、汽車交通事故已成為危害人類生命安全的一個重大潛在因素,汽車安全問題引起了人們的高度重視。歐、美和日本等汽車工業(yè)發(fā)達國家在汽車被動安全領域已經取得顯著成效,基本實現(xiàn)了“車毀人不亡”或“車傷人不傷”,有效地保護了人們的生命和財產安全。目前,我國的汽車行業(yè)正處于迅速發(fā)展時期,雖然取得了一定成績,但與發(fā)達國家相比尚還存在明顯差距。
　　在我國,因城市道路交通路口以平面交叉形式為主,側面碰撞事故發(fā)生概率最高,由于汽車側面結構強度薄弱且空間狹

2、小,側面碰撞對乘員造成的傷害往往較為嚴重。針對目前汽車被動安全的發(fā)展現(xiàn)狀,文章總結了對汽車側面碰撞研究的意義,側面碰撞國內外研究內容、方法和最新動態(tài);研究和分析了側面碰撞過程中的乘員損傷機理以及乘員損傷評價指標;對比分析歐洲和美國側面碰撞技術法規(guī)的異同,介紹了我國側面碰撞技術法規(guī)的試驗形式與方法。
　　本文針對某款國產轎車,利用HYPERWORKS建立了整車側面碰撞有限元模型,結合有限元分析軟件LS-DYNA,根據(jù)C-NCAP要求

3、進行了側面碰撞仿真計算,而后使用動力學仿真軟件MADYMO建立側面碰撞乘員約束系統(tǒng)子模型。所有仿真模型均通過實車碰撞結果曲線驗證其有效性,在此基礎上進行乘員約束系統(tǒng)的性能優(yōu)化分析,旨在降低乘員傷害。首先,文中在對接觸建模方法與理論進行深入分析的基礎上,使用PSM方法建立了側面碰撞乘員約束系統(tǒng)空間模型;根據(jù)要求調入ES-2型側碰假人進行計算,輸出假人各部位傷害值,并對內飾剛度進行正交優(yōu)化;其次,詳細研究和分析側氣囊建模理論與方法,建立了精

4、確的側氣囊模型,并集成到約束系統(tǒng)空間模型,結合均勻試驗設計方法建立了側面碰撞乘員約束系統(tǒng)的神經網絡模型,使用遺傳算法進行優(yōu)化,并對優(yōu)化結果的可靠性進行了評估,最終得到一個滿意的改進方案;最后,為提高分析效率,建立側碰乘員約束系統(tǒng)的多體模型用以研究雙級發(fā)生器氣囊系統(tǒng)對不同身材乘員的保護效果,通過對仿真結果的對比和分析,獲得了雙級發(fā)生器性能參數(shù)與乘員傷害之間的關系。
　　以上防護措施的研究結果表明:優(yōu)化內飾剛度主要用以改善乘員的骨盆和