底部爆炸条件下车内乘员的腹部损伤

为了解车辆发生底部爆炸时乘员腹部致伤机制及损伤风险,构建了包含乘员、车体结构和爆炸流场的有限元仿真模型,研究了6 kg TNT爆炸当量下乘员胸腹部器官的动力学响应,对比了座椅冲击、地板冲击及安全带约束作用对腹部压力的影响,并基于实质性脏器平均应变能密度和腹部血管压力变化率两个指标分析了乘员腹部损伤风险。在冲击过程中,座椅推动乘员向上运动,造成腹部扩张;当乘员与座椅分离后,安全带限制了乘员向上运动,造成腹部收缩。仿真结果表明:座椅冲击对乘员腹部压力影响最大,其次为安全带约束作用;在本文模型中,乘员腹部血管压力变化率峰值为2.1 kPa/ms,腹部脏器发生损伤的风险较低。本文研究结果可为车辆防护设计提供参考。     

客车与半刚性双波梁护栏碰撞过程的研究

针对高速公路上客车与路侧防护栏的碰撞问题,建立某大型客车有限元模型和常见现行道路上的Q235双波梁钢护栏的有限元模型,采用Dyna求解器,研究车速为80 km/h、碰撞角为20°时,客车-护栏碰撞系统的动态响应过程.结果表明,双波梁护栏对客车的防护作用较差,虽可在一定程度上校正失控车辆,但客车最终会跨越护栏;客车前下端变形严重,但不会侵入乘员生存空间;护栏在碰撞过程中吸收的内能占车辆初始总动能的50%以上,可有效减缓汽车速度,降低道路交通事故的严重程度.     

直升机约束系统参数设计与乘员损伤研究

为提高直升机坠撞时约束系统对乘员的保护能力,参照现有汽车约束系统设计方法,对某直升机的约束系统进行开发。通过建立直升机驾驶舱和约束系统有限元模型,研究坠撞工况下乘员的姿态变化,对乘员损伤情况进行评估。根据约束系统各参数灵敏度分析结果,确定影响乘员伤害指标(WIC)最大的4个参数,利用正交试验和极差分析,分析各约束参数对乘员损伤的影响,并获得具有最低WIC值的设计参数,优化后的乘员WIC值较优化前降低了8.80%。     

客车绊倒侧翻预警及DB+AFS集成控制研究

针对传统侧翻预警系统存在的只能预测因急转弯时侧向加速度过大引起的非绊倒性侧翻而无法预测因道路凹凸不平引起的绊倒性侧翻的缺陷,研究了汽车遭遇各种复杂工况及突发事件时的失稳机理,构建了客车绊倒侧翻模型,提出了一种能应对路面垂向不确定性激励的侧翻预警机制,设计了客车绊倒侧翻指标观测器.分析比较了DB,AFS,AS这三种常用的防侧翻执行机制的优缺点,结合经典控制算法PID反馈原理加上DB+AFS集成控制策略设计了客车绊倒性侧翻控制器.通过汽车行业标准软件TruckSim和系统仿真软件MATLAB/Simulink对侧翻指标观测器和防侧翻控制器进行联合仿真,表明所设计的客车绊倒性侧翻预警与控制系统能准确预测到客车侧翻失稳时机并实施有效的控制防止客车侧翻.     

微型客车约束系统参数对乘员碰撞响应的影响

建立了国内某微型客车乘员约束系统碰撞过程的仿真模型 ;分析了安全带和安全气囊系统在前碰撞中对乘员的保护作用 ,针对安全带和安全气囊的某些敏感参数以及两者的配合使用等情况进行了碰撞过程的动态仿真计算 ;给出了相应的乘员响应曲线和伤害指标 ;同时得出了不同约束情况对该微型车乘员保护效能的相关结论。     

壳式客车侧翻安全性仿真及其设计研究

客车侧翻是造成重大交通事故的主要原因之一,其侧翻安全性研究是完善整车结构性能的关键.为了避免或减少由于侧翻事故中客车上部结构强度不足而导致的伤亡损失,对多层钣金全承载结构的客车进行侧翻仿真及试验研究.在仿真结果分析中,对客车侧翻安全性进行评定,并提出改进方案进而做出合理的验证,最终完成整车结构的安全性设计,有效地提高了客车的安全性能.     

新型纵向卧铺结构被动安全性仿真分析与评估

新型纵向卧铺采用中央通道设计且两侧布置卧铺单元,具有相对独立的上、下层纵向单元使乘员与车辆运行方向保持一致。碰撞事故中,与横向卧铺中乘员姿态和接触响应相比,纵向卧铺将反映结构不同的被动安全防护性能。依据拟人仿真试验为核心的旅客界面结构被动安全评估方法,分析了纵向卧铺在旅客界面结构设计中的特点,建立了带有假人的纵向卧铺单元碰撞场景及有限元模型,以标准载荷为边界条件实现碰撞过程的仿真计算。分析了假人姿态响应及损伤指标评估结构对乘员的被动安全防护能力并对比了25T型列车横向卧铺结构。结果表明:纵向卧铺碰撞场景中,正向载荷下假人损伤指标超过标准限值(头部HIC15值为626、颈部Nij值为2.5);反向载荷下,假人腿部股骨最大轴向压力(6.4 kN)超过标准限值;由于结构设计的根本性改变,假人在纵向和横向卧铺结构中均不能完全避免碰撞损伤且损伤位置、数量和程度不同,而纵向卧铺结构一定程度上约束乘员的"自由运动",有利于降低乘员二次碰撞的损伤风险。     

通用飞机乘员座椅适坠性设计

本报告概述了通用类乘员座椅适坠性的设计要求,讨论了适坠性座椅的设计思路,包括吸能方式的确定、约束形式的选择,分析了影响通用飞机乘员座椅适坠性的主要因素.     

客车空调系统新风量的分析

目前客车空调系统采用混合式通风,系统排出污染物的能力较差,车内空气品质差,严重影响乘员舒适度,提高空气品质,需加大新风量,增加能耗,通过对客车空调新风量大小控制分析,得出减小制冷系统功耗,降低运行成本有效方式。     

飞机座椅竖向冲击数值模拟研究

建立三维数值模拟模型,包括飞机座椅、乘客及约束系统,能够直观的反应坠撞过程中各分系统所起的作用.结合坠落姿态和坠撞条件,本文对飞机座椅做出了合理的简化,模拟了座椅、假人及约束系统在14g竖向冲击过载下的动态过程,与试验结果进行了对比,基本上吻合.     

工程车辆翻车时ROPS刚度、斜坡角度和安全带方式对人体损伤的影响

应用有限元与多刚体方法,针对某ZL50型装载机沿30°和45°斜坡翻车过程中司机动态响应进行仿真分析。以人体损伤为评价指标对比分析了不同的翻车保护结构(ROPS)刚度、斜坡角度以及安全带约束方式对司机损伤的影响。结果表明:在能够提供人体生存空间的前提下,ROPS刚度越小,人体受到的损伤越小;斜坡角度的变化影响人体损伤部位;4点式安全带能够有效降低人体头部损伤的几率;安全带形式对颈部损伤影响很小。     

建筑用户行为节能潜力评估新方法

现有建筑用户行为节能潜力评估方法未能充分考虑不同用户之间的差异性,从而显著降低了评估结果的准确性。针对此种不足,提出一种行为节能潜力评估的新方法。通过主成分分析对用户行为影响因素进行降维处理,在此基础上,采用数据挖掘方法中的聚类分析技术对样本用户进行合理分类,并针对不同类用户特征分别进行节能潜力评估。由于该方法既全面考虑了同一用户不同因素的影响,又充分体现了不同用户之间的差异性,可显著提高评估结果的准确性。通过将其应用于湖南省3所高校100名研究生用户电脑待机行为的节能潜力评估表明,该方法有效可行。     

提高车辆转向稳定性的车身主动侧倾控制研究

车辆高速转向时，车身向弯道外侧倾斜，严重时会导致侧翻事故.针对此问题，开展了提高车辆转向稳定性的车身主动侧倾控制研究.首先建立了考虑横摆和侧倾运动的六自由度车辆动力学模型；然后确定了车辆在转向运动时的期望侧倾角，并以此为控制目标设计主动侧倾控制器，使车身实际侧倾角逼近期望侧倾角.在不同行驶工况下，仿真研究了车身侧倾角、乘员感知加速度和横向载荷转移率，并考察了实现主动侧倾控制所需的主动悬架功耗和由主动侧倾引起的悬架动挠度变化.研究结果表明：主动侧倾控制能实现车辆转向时实际侧倾角迅速逼近期望侧倾角，且在复杂行驶工况下依然能使车辆具有良好的行驶稳定性；主动侧倾控制减小了悬架的动挠度峰值，使乘员感知侧向加速度和横向载荷转移率都能快速接近零值，且实现主动侧倾的主动悬架功耗较小，保证了车辆的经济性能.     

工程车辆翻车保护结构动态设计方法

以某ZL80型装载机两柱式翻车保护结构(ROPS)为例,在动态仿真和试验的基础上,结合ISO 3471标准要求,提出一种基于人体损伤的翻车保护结构设计方法。该设计方法以事故再现的方式来分析车辆翻车事故中,司机与车辆的运动状态和损伤状况,并以此为依据进行翻车保护系统安全性设计。结果显示:满足静态试验标准的ROPS不能确保佩戴安全带的司机生命安全;ROPS在能确保动态滚翻过程中不侵入人体生存空间的前提下,其刚度越小,假人的损伤值和损伤风险概率也越小;针对两柱式ROPS,应保证其立柱和支腿具有适当的刚度。     

汽车乘员类型视觉检测算法

首先根据不同乘员类型体型轮廓的差异性,建立了基于低成本摄像头的乘员类型视觉检测系统;根据乘员图像样本数据信息量大而复杂的特点,利用Legendre矩阵对原始图像中乘员体型轮廓特征进行了描述;然后针对实验样本类型多、模式类型少的特点,引入智能模式识别中支持向量机的方法。通过样本数据的训练和参数的调整,建立了乘员类型识别器。最后进行了样本数据的测试。结果表明,用此种方法建立的识别算法能够以较高的准确率对乘员类型进行分类,为智能安全气囊系统提供准确的乘员类型信息。     

低顶驾驶室顶部强度试验的数值研究及验证

为验证一款低顶驾驶室的顶部强度和生存空间是否满足GB 26512—2011《商用车驾驶室乘员保护》法规的要求,建立了相应的有限元模型和假人模型,并按该标准的规定进行了顶部强度的试验仿真分析,获得了驾驶室变形情况和驾驶员生存空间变化情况,并与实车试验结果进行了对比。结果表明:该低顶驾驶室强度能够满足GB 26512—2011顶部强度试验要求并能够保证驾驶员的生存空间要求,且仿真结果与实车试验结果符合良好。     

约束系统特性对乘员碰撞响应影响的仿真研究

　Aim　To study the influence of restraint system performance upon the occupant's response during impact, and provide a scientific base for occupant restraint system design. Methods In the light of basic theory of multibody system dynamics and impact dynamics on the basis of classical theory of impact, R-W method is adopted to construct the vehicle-occupant system model consisting of fourteen rigid bodies, thirty seven DOFs and slip joints for the simulation. A software named SVC3D(3-dimensional simulation of vehicle crash) is developed in the FORTRAN language. Results The results of simulation have a good coincidence with those of tests and the restraint system with low elongation webbing and equipped with pretensioner provides better restraint effect for the occupant. Conclusion The model of vehicle-occupant multibody system and SVC3D are suitable for use. Occupant should be belted with low elongation webbing to a certain degree and occupant restraint system should be equipped with pretensioner.     

安全带和安全气囊对乘员胸部的影响

针对安全带及安全气囊在碰撞过程中会给乘员胸部带来巨大压力的问题,用中国新车评价规程C-NCAP对某车型进行正面碰撞仿真试验,仿真模型通过控制气囊和安全带的作用时间来改善乘员的胸部压缩量.对比模拟结果与试验结果表明,安全带限力值和气囊的点火时间是影响胸部压缩量的主要影响参数.在调整安全带限力值的同时,需要调节气囊点火时间来保证气囊刚度,使其对乘员胸部压缩量的影响平均化、分散化,从而降低乘员胸部的压缩量,以给乘员更好的保护.     

A microcosmic discrete occupant evacuation model based on individual characteristics

Presently, the evacuation models studying the human movement can be classified into two kinds. One is simply based on the occupants?movement while the other con-siders the interaction of movement and behavior as well[1, 2]. The former only considers the evacuation ability of a building; the exit direction and exit velocity depend on physical elements, such as the occupant density and maximum throughput of exits, etc. In these models, individual occupant characteristics are ignored; people抯 mo…     

主动雷达导引头速度信息辅助捷联惯导的组合系统性能分析

主动雷达导引头(ARS)在飞行中段向地面开机，可利用多普勒效应得到沿导引头波束方向的速度测量值，具有辅助惯导的潜力。文中采用卡尔曼滤波算法，建立了导引头波束速度信息辅助惯导的模型。研究表明，利用该测速信息可辅助捷联惯性导航系统(SINS)，构建主动雷达／捷联惯导系统，在不增加导航设备的基础上，可提高纯惯导系统的精度。该系统能给出米级精度的速度信息，明显抑制了惯导位置误差的增长，具有良好的应用潜力。