基于儿童与成人损伤防护的侧面气囊参数优化

为了对轿车侧碰条件下影响儿童和成人乘员损伤风险的侧面胸部气囊的设计参数进行优化,采用有限元和多刚体仿真模型,并结合试验设计,以胸部气囊的材料泄气率常数、起爆时间及安装位置为设计变量,以儿童头部合成加速度ahead-res和成人胸部黏性指标VC值为优化目标,构建代理模型,并进行多目标优化。研究结果表明,优化后的ahead-res和VC值比初始仿真模型中的相应值分别降低了约18%和50%。优化后的侧面胸部气囊既能够保护成人乘员又能够保护儿童乘员。     

安全气囊对汽车乘员碰撞损伤防护的研究

概述国内外安全气囊的开发和应用过程中所开展的研究工作。论述的重点包括事故分析 ,与安全气囊相关的损伤 ,损伤生物力学 ,安全气囊防护有效性的评估方法以及新型安全气囊的研究动态和发展趋势。     

实体单元焊点模型在前纵梁碰撞仿真中的应用

为了提高碰撞仿真中汽车前纵梁焊点的模拟精度,应用LS-DYNA软件,建立了壳单元模拟母材、单个实体单元模拟焊核和热影响区的焊点模型。母材材料特性及焊点失效参数分别通过板材拉伸试验及焊点杯形拉伸试验获得。采用数值KSⅡ试验对该焊点模型在母材网格不同偏置情况下的内力进行了研究。基于经验证的纵梁有限元模型对前纵梁碰撞进行了仿...     

泡沫铝填充在轿车B柱中的侧面耐撞性研究

为了提高轿车侧面耐撞性,设计耐撞性能强的B柱成为主要课题之一.目前的优化方法很难将B柱侵入量和侵入速度同时控制在理想范围内.因此,提出泡沫铝材料填充在汽车B柱内代替B柱加强板的方法,缓冲侧面碰撞冲击.通过建立泡沫铝有限元模型与材料特性分析,确定仿真泡沫铝主要材料参数.进而根据中国新车评价规程C-NCAP要求,建立轿车整车侧面碰撞有限元模型,采用LS-DYNA软件进行仿真分析.结果表明,泡沫铝填充后的B柱侵入量和侵入速度都有明显降低.泡沫铝材料塑性变形和整体弯曲变形能够吸收1.51kJ的能量,是B柱加强板的3倍.填充泡沫铝前后仿真结果表明,轿车B柱填充泡沫铝是一种提高轿车侧面耐撞性的方法.     

汽车前部与行人下肢的冲击实验评价方法研究

利用MADYMO软件数据库中的下肢冲击器模型进行了汽车碰撞计算机仿真，并利用一个生物逼真度较好的行人模型进行了汽车与行人碰撞计算机仿真。将仿真结果除以相应的技术要求值得到各自的风险系数。依照风险系数的综合评价，可对不同汽车前部结构对行人下肢的碰撞性能进行排序。排序结果表明，由下肢冲击器实验仿真得到的结果和由汽车与行人碰撞仿真得到的结果基本相符。将EEVC制订的下肢冲击器实验评价方法得到的实验结果按损伤风险系数进行排序的方法，可用来进行汽车前部结构对行人下肢碰撞安全性能好坏的评价，但下肢冲击器实验依然存在一些不足需要进行政进．     

汽车与行人碰撞的动力学响应仿真研究

行人保护是汽车安全研究领域的重要问题之一。该文旨在研究真实事故中汽车前碰撞行人的动态响应。基于这一点，使用了一个经过验证的行人数学模型，模拟真实碰撞事故中行人的动态响应。文中对行人模型的运动学响应以及真实事故记录进行了比较，并且计算了头、胸、骨盆、下肢等人体各部分与损伤相关的参数。基于模拟研究的结果，提出了减少行人损伤风险的城区限行时速和通过改进汽车前部结构减少行人碰撞损伤严重程度的可行措施。     

基于行人下肢防护的前保险杠改进分析

利用有限元方法,建立了小腿冲击器与汽车前部结构的碰撞模型,用以评价某款车保险杠系统对小腿损伤的影响。通过增加吸能部件、副保险杠加强板等方式减轻行人下肢的损伤,并通过正交试验设计研究了吸能部件的材料、吸能部件前后面之间的距离、副保险杠加强板的厚度以及副保险杠加强板前后面之间的距离对行人下肢损伤的影响。研究结果表明,经正交试验设计后的前保险杠系统能有效地减小小腿冲击器的胫骨加速度以及膝关节弯曲角度,使得下肢保护指标满足Eu-roNCAP法规要求。优化设计后的前保险杠系统更好的防护行人下肢的损伤。     

气囊折叠方式对展开作用力影响的仿真

建立了对称折叠、卷式折叠和环向折叠等折叠方式的气囊模型。基于气囊试验、碰块试验和转向盘试验等虚拟试验分析了各气囊折叠方式对应的气囊压力和相应的接触物体的动力学参数。结果表明气囊展开过程经历了两个明显的阶段,即0～20 ms的初始展开阶段和20～100 ms完全展开工作阶段。指出了折叠层越多,层与层之间的干扰越多,则气囊展开越困难,且第一阶段会形成较高的气压,而第二阶段则维持较低气压。提出了环向折叠气囊能够较好地保护离位乘员,并对正常坐姿的大体位乘员提供良好保护。     

有限元计算在护栏设计和乘员保护中的应用

目前，汽车-护栏碰撞研究的主要方法还是实车足尺寸实验，但是这种方法实验周期长，费用昂贵。仿真的方法可以花费很少的资金来完成不同参数下的碰撞研究。该文通过LS-DYNA建立轿车-护栏的碰撞仿真系统，基于这样的系统进行轿车-护栏的碰撞性能研究，对那些会显著影响护栏性能的参数进行了分析。结果表明，有限元仿真是进行汽车护栏碰撞研究的有效方法。     

汽车低速追尾碰撞中乘员动力学响应和颈部损伤的仿真研究

利用MADYMO仿真分析软件建立了包括BioRIDⅡ假人、座椅和安全带在内的追尾碰撞模型，研究了在追尾碰撞中，座椅特性和乘员位置对乘员动力学响应和颈部损伤的影响。仿真分析结果表明，头枕位置、靠背刚度、靠背倾角调节器特性和乘员乘坐姿势对乘员头颈部的动力学响应有很大影响，通过合理的座椅设计可以显著降低颈部损伤风险。