隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展,乘車安全越來越受到相關行業(yè)的重視,這其中,兒童乘員由于其獨特的生理特征,在交通事故中往往比成人更容易受到傷害。在歐洲最新出臺的ECE R129法規(guī)中,不僅提高了兒童約束系統(tǒng)的使用標準,同時加入了腹部壓力,胸部壓縮量等新的損傷指標要求。本文以某款前置護體式兒童安全座椅為研究對象,針對兒童乘員的腹部與胸部傷害展開研究,提高其碰撞安全性。在ECE R129法規(guī)的前提下,建立了Q系列三歲假人的正面碰撞仿真模型,并通過臺車試驗驗證模型的有效性。以前置護體安裝高度位置(相對于假人H點位置)、前置護體自身高度、前置護體加強肋板剛度以及泡沫材料剛度四個因素為研究對象,進行該款兒童安全座椅的正面碰撞仿真分析。采用正交試驗設計尋找對兒童腹部和胸部損傷影響顯著的因素,對影響顯著的因素進行全因子試驗,并在此基礎上構造損傷指標的近似模型,通過基于遺傳算法的多目標優(yōu)化尋找損傷指標最優(yōu)的參數(shù)組。研究結果顯示:使該款安全座椅達到最優(yōu)保護效果的前置護體安裝高度位置區(qū)間為0-20mm,前置護體自身高度區(qū)間為157-190mm,加強肋板厚度區(qū)間為2.5-3.5mm,泡沫材料剛度系數(shù)區(qū)間為1.0-1....

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 兒童約束系統(tǒng)組成及分類
        1.2.1 兒童約束系統(tǒng)的組成
        1.2.2 兒童約束系統(tǒng)的分類
    1.3 兒童約束系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國外研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的研究意義
    1.5 本文的研究內(nèi)容
第二章 兒童乘員損傷規(guī)律與法規(guī)研究
    2.1 兒童乘員損傷規(guī)律概述
        2.1.1 兒童交通流行病學
        2.1.2 碰撞損傷生物力學
    2.2 兒童乘員保護法規(guī)與評價體系
        2.2.1 兒童乘員保護法規(guī)與評價體系總覽
        2.2.2 ECE R129 法規(guī)
    2.3 碰撞仿真軟件介紹
        2.3.1 前處理軟件Hypercrash
        2.3.2 有限元非線性結構求解器RADIOSS
    2.4 本章小結
第三章 正面碰撞仿真模型建立及試驗驗證
    3.1 臺車座椅模型的建立
    3.2 前置護體式兒童安全座椅模型的建立
    3.3 正面碰撞系統(tǒng)仿真模型的建立
        3.3.1 兒童假人及安全座椅的定位
        3.3.2 前置護體的定位與綁定
        3.3.3 接觸定義
        3.3.4 加速度波形載入
    3.4 仿真模型有效性驗證
        3.4.1 運動學有效性驗證
        3.4.2 動力學響應有效性驗證
    3.5 本章小結
第四章 前置護體總布置與結構參數(shù)的優(yōu)化研究
    4.1 前置護體設計參數(shù)的選取
    4.2 設計參數(shù)的單因素研究及最優(yōu)水平區(qū)間分布
        4.2.1 前置護體安裝高度位置
        4.2.2 前置護體自身高度
        4.2.3 前置護體加強肋板剛度
        4.2.4 前置護體泡沫材料剛度
    4.3 優(yōu)化參數(shù)顯著性分析
        4.3.1 正交試驗設計
        4.3.2 正交試驗結果的方差分析
    4.4 參數(shù)的優(yōu)化研究
        4.4.1 全因子試驗設計
        4.4.2 近似模型的建立
        4.4.3 基于NSGA-II算法的多目標優(yōu)化
        4.4.4 優(yōu)化求解結果
    4.5 本章小結
第五章 座椅結構參數(shù)及前置護體固定方式研究
    5.1 座椅結構參數(shù)損傷優(yōu)化研究
        5.1.1 全因子試驗設計
        5.1.2 試驗結果分析
    5.2 前置護體固定方式研究
        5.2.1 仿真模型建立
        5.2.2 仿真結果分析
    5.3 綜合優(yōu)化后座椅安全性研究
    5.4 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 研究展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和專利



本文編號：3987280