面向乘员安全保护的汽车内室设计新概念

目的 在汽车内室中,作为传统乘员约束系统的安全带与安全气囊已经存在相当长的时间,虽然对乘员的碰撞安全起到了积极的保护作用,但存在若干弊端,尤其在某些特殊工况下缺乏有效保护,会产生潜在损伤。在不能充分满足未来自动驾驶汽车需求的情境下,因乘员的各种姿态和多种活动,以及对乘员保护的全面性和有效性的要求,有必要在内室设计中对乘员保护方式进行完善和创新。方法 在对传统内室壁面和乘员约束系统进行文献综述和全面审视的基础上,从内室结构原型创新的角度,提出基于充气式壁面结构的内室设计新概念,并对这一新概念进行了创新点的梳理,以及初步的可行性分析论证,并进一步进行了意向性的内室概念呈现及后续的研究规划。结果 初步仿真分析表明,碰撞过程中充气式壁面结构对应的头部损伤指标满足国际通用标准,对乘员安全保护的机制来说是可行的。基于充气式壁面结构的汽车内室还将从材料层面实现汽车内室绿色环保、助推汽车轻量化、营造汽车内室新的视觉景观。结论 基于充气式壁面结构的汽车内室新概念是对传统汽车内室壁面结构的变革性创新,在部分保留传统约束系统的基础上,形成开拓性的乘员安全保护机制,是汽车内室工业设计在形态学上的突破性尝试。基...     

轿车逃生系统分析与设计

通过对现有汽车安全逃生系统进行分析,结合我国目前交通事故发生的原因与特点,归纳总结现阶段轿车、客车中存在的安全逃生问题及缺陷,提出轿车逃生安全的必要性。运用合理的方法,结合我国现有汽车安全法规中的要求及轿车特点,设计一套符合轿车安全的逃生系统,从而提高轿车乘员安全逃生几率。     

电梯被动安全系统的设计方法探讨

本文针对电梯被动安全系统,提出了一种常规方法和数值仿真相结合的设计方法。采用非线性显式有限元仿真技术分析研究保护装置、乘员、电梯的耦合作用下的人机安全性,同时根据不同产品的功能要求,电梯事故特点,以事故环境中乘员损伤或结构响应为参考依据,设计电梯被动安全系统,并通过计算分析,对该方法的优越性和可行性做了验证。     

汽车乘员人体质心位置计算方法研究

乘员质心位置作为计算汽车整车各种加载质量状态质心的重要输入数据,直接影响最终的计算结果。本文以国家标准给出的成年人人体惯性参数为基础,结合汽车人体坐姿布置设计情况,进行分析和转换,通过求解人体各体段质量及质心位置,得到汽车乘员人体质心位置的计算公式。由此得到的人体质心数据能更好地满足汽车整车质心位置计算的需要。     

民机进近着陆飞行操纵人机交互适航场景捕获模型构建

目的 构建面向民机进近着陆任务的飞行操纵人机交互场景捕获模型,为进近着陆安全分析和民机正向设计提供参考。方法 厘清场景捕获的基本内涵及层次任务,通过民机进近着陆操纵场景任务划分、场景维度设计、场景节点确定以及场景内容描述,建立人机交互场景捕获模型与实施程序。通过民机进近着陆中的下降、着陆等典型子任务场景,对民机进近着陆飞行操纵人机交互场景捕获实例进行验证与应用。结果 成功构建了飞行操纵人机交互场景模型。结论 针对民机进近着陆任务,构建了飞行操纵人机交互场景捕获模型,建立了飞行操纵场景任务及实施步骤,给出了飞行操纵场景节点与场景内容描述,为民机进近着陆系统安全性分析及基于正向的民机设计制造提供了理论依据。     

汽车乘员人体质心位置的几何求解法

为了乘用车辆总体设计及座位布局设计提供参数依据,本文基于已有的汽车乘员人体质心位置计算基本原理和公式,首先根据国家标准给出的成年人人体惯性参数求解人体各体段质量及质心位置,其次对人体质心计算公式进行变换及分析,再次以三维CAD软件CATIA为例建立了汽车乘员人体质心位置计算的几何模型,使用此几何模型可以即时得到汽车乘员人体质心位置,而不需要进行复杂的计算。经仿真系统验证此人体质心计算用几何模型可行可靠,并且丰富完善了车身总布置用参数化人体模型功能。     

整车点爆试验系统集成实践

在汽车碰撞安全性能开发中,安全气囊作为主要的乘员安全保护约束系统零部件,在汽车发生碰撞时对车内乘员安全保护方面起到了举足轻重的作用。气囊展开特性直接影响乘员头部和胸部伤害指标,因此需要发展整车点爆系统对安全气囊展开后的各项性能进行研究。整车点爆试验系统由点爆系统、滑轨系统、灯光系统、相机定位系统、环境舱以及循环水路控制系统等集成,能够简洁快速的实现安全气囊的静态展开,测试气囊的展开情况及展开飞出的碎片情况。采集气囊点爆过程的电流、电压和电阻等参数信息,为客户提供精准的试验数据。     

形态的安全属性与创新设计

目的产品设计为形态学的外在表现,安全为形态学的基本属性。深入剖析形态的安全属性,构建面向安全的产品创新设计体系,在满足用户需求的同时,生成产品的创新设计解。方法从历史的角度研究形态学的安全属性的源流与表现,分析安全属性的物质与精神层面,从结构和色彩两个维度剖析设计形态的物质需求与精神需求的耦合统一,提出综合考虑安全属性的设计形态创新方法,以面向安全的创新设计,指导设计实践的发展方向;并以视觉假体创新设计为研究案例,诠释基于安全的设计形态创新设计。结论提出的方法与设计实践,以安全为主导思想,通过形态的具体表现,满足物质与精神的双重需求,关注以人为本的可持续性发展,有效指导了面向安全的创新设计。     

儿童乘员约束系统研究现状与展望

儿童乘员约束系统也称儿童安全座椅，是一项新兴的研究领域。随着儿童乘员数量的上升，对于能够有效地保护儿童乘员安全的约束系统的研究具有特殊的重要意义。介绍了儿童乘员约束系统与成人乘员约束系统在分类和组成上的区别，以及相应的发展和健全的安全法规；展望了先进的设计理论、计算机仿真技术应用和系统型研究策略给儿童乘员约束系统研究开辟的前景。     

汽车撞击护栏时乘员的安全性研究

应用LS—DYNA软件，通过建立完整的三维“汽车-道路-护栏-乘员-座椅-安全带”模型，研究了汽车撞击护栏时车内乘员的安全性，得出如下重要结论：①采用完整的三维“汽车-道路-护栏-乘员-座椅-安全带”模型，能够模拟碰撞中乘员的运动与受力状态，对提高护栏的安全性设计水平有更直观的效果，对护栏评价标准的进一步发展也有重要意义，在VPC技术日益完善的今天，开展这种完整的系统研究不仅十分必要，而且切实可行；②安全带对乘员的约束大大提高了碰撞过程中乘员的安全性。分析结果表明：未系安全带的假人，不仅头部的HIC值已接近人体的耐冲击阈值，假人胸部的合成减速度峰值也偏高，且假人飞离座椅再撞击乘座室内部物体的可能性也很大，因此，一旦发生交通事故，即使是大型车辆，车内乘员的安全也将遭受严峻的考验。事实上，安全带在小型乘用车上的成功应用，大大提高了碰撞过程中乘员的安全水平，因此，在安全带日益得到推广应用的今天，在高速公路及高等级公路飞速发展的今天，是考虑大型车辆配置安全带的时候了。③在汽车撞击标准混凝士护栏的过程中，在汽车车体与混凝土护拦发生接触前即发生侧翻，亦即混凝土护栏的高度对预防汽车的侧翻基本不起作用，那种在山区公路及危险路段普遍采用标准混凝土护栏的做法并小科学，即使增加了混凝土护栏的高度也是如此；④在汽车-护栏碰撞系统CAE分析中，如果需要捕捉到车辆侧翻事故发生的可能性，则仿真的碰撞时间不宜太短，至少要超过950ms。     

铁路客车地板材料隔声性能有限元分析

从提高铁路客车地板隔声性能出发,应用隔声原理和有限元理论,在隔声室内对客车地板材料进行降噪分析,其研究结果对铁路客车降噪设计具有一定参考价值。     

Application potential of high performance steels for weight reduction and efficiency increase in commercial vehicles

The fast-growing economy and the gradually established highway system have boosted the road transportation for both passenger and cargo over the last decade in China.From 2000 to 2010 Chinese GDP increased by around10.15%annually and the sales of medium and heavy trucks by around 18.87%(sales increased from 0.2 million in 2000 to 1.3 million in 2010) according to the National Bureau of Statistics of People's Republic of China.Today commercial vehicles consume almost the same amount of fuel as passenger cars in China although the number of commercial vehicles is only about one fourth of passenger cars.It is estimated that around 50%of imported fuel to China each year will be consumed by vehicle transportation.This situation will worsen fuel shortage problems in the long run and at the same time it is partially responsible for the everworsening air pollution in China.Due to the widespread overloading in China,lightweight development in commercial vehicles has fallen far behind that of passenger cars with the consequences that Chinese commercial vehicles consume in average about 20%more fuel,especially the heavy trucks,compared to European models.Under these circumstances it is essential to reduce the vehicle fuel consumption and increase the transport efficiency.The key solution thereby is to implement lightweight design in commercial vehicles as it has been successfully practiced over the last decade in the passenger cars.This paper summarizes highlights given in presentations during the "International seminar on the application of high strength steels in light weight commercial vehicles" with the focus on the development and application of Nb alloyed high performance steels made for lightweight commercial vehicles.     

Ableitung von Festigkeitsforderungen für PKW unter Berücksichtigung statistischer Kriterien

Establishment of strength design requirements for passenger cars based on stochastic criteria For an establishment of strength design requirements of passenger cars the definition of characteristic levels of both the loading environment and the (fatigue) strength is needed. Both quantities exhibit partly considerable scatter and have to be treated as stochastic variables. In this paper, related quantities, methods and procedures are discussed. With regard to loading, “severe” profiles are aimed for based on measurements on test tracks and actual customer usage. Typical scatter values of component fatigue strength are derived on the basis of data collections backed up by specific in‐house experience. This is accomplished using recent literature information.design requirements, strength, load assumptions, component fatigue strength, statistics     

空调客车车内空气品质控制系统的设计

客车空调注重满足人体热舒适的要求,对空气的清洁度重视不够,车内空气的污染物严重地影响乘员的健康。开发传感器准确、快速地测定空气的污染物,通过电子控制系统改善车内空气品质势在必行。介绍传感器的结构、原理及应用,并设计空调客车车内空气品质电子控制系统。     

Crash compatibility between cars and light trucks: benefits of lowering front-end energy-absorbing structure in SUVs and pickups

Passenger vehicles are designed to absorb crash energy in frontal crashes through deformation or crush of energy-absorbing structures forward of the occupant compartment. In collisions between cars and light trucks (i.e., pickups and SUVs), however, the capacity of energy-absorption structures may not be fully utilized because mismatches often exist between the heights of these structures in the colliding vehicles. In 2003 automakers voluntarily committed to new design standards aimed at reducing the height mismatches between cars and light trucks. By September 2009 all new light trucks will have either the primary front structure (typically the frame rails) or a secondary structure connected to the primary structure low enough to interact with the primary structures in cars, which for most cars is about the height of the front bumper. To estimate the overall benefit of the voluntary commitment, the real-world crash experience of light trucks already meeting the height-matching criteria was compared with that of light trucks not meeting the criteria for 2000-2003 model light trucks in collisions with passenger cars during calendar years 2001-2004. The estimated benefits of lower front energy-absorbing structure were a 19 percent reduction (p<0.05) in fatality risk to belted car drivers in front-to-front crashes with light trucks and a 19 percent reduction (p<0.05) in fatality risk to car drivers in front-to-driver-side crashes with light trucks.     

The kinematic features of motorcycles in congested urban networks

The aim of this paper is to compare the kinematic features of motorcycles with those of passenger cars in urban traffic. The hypothesis that motorcycles’ capability to swerve in urban traffic contributes to their seemingly assertive behaviour is examined. Data for this study were collected in afternoon peak hours at Central London using video recorders. Detailed information on the trajectories of 2109 vehicles (including 477 motorcycles and 1293 passenger cars) was extracted from the video images and the observable kinematic features were analysed. In addition, a model describing the longitudinal following behaviour of motorcycles was employed to analyse the impacts of motorcycles’ swerving behaviour. The model was calibrated using Markov Chain Monte Carlo (MCMC) numerical methods. The observable kinematic features show that in comparison to passenger cars, motorcycles have shorter safety gaps, higher speeds and severer acceleration and deceleration rates reflecting their generally much higher power to weight ratios and usage of available braking power. However, the data also support the hypothesis that motorcyclists maintain a considerable safety margin as they have the ability to avoid a collision by swerving away.     

有限元优化技术在散热器结构设计中的应用

利用有限元优化技术系统地研究散热器结构参数对散热量以及散热器芯体重量的影响规律。并以散热器重量最小为优化目标，在满足散热量要求的前提下，应用对1301015—A1型管带式散热器的结构参数进行了优化设计，并给出了优化设计前后的性能对比分析。     

小型民用客机座椅舒适性设计研究

目的研究一种机载小型民用客机座椅及其舒适性设计。方法通过对现有小型民用客机座椅的现状进行调研,建立小型民用客机座椅舒适性分析模型。结论指出小型民用客机中座椅及其组件的设计除了需要满足相应适航规章的要求与航空座椅人机工程学的要求外,还需在最大限度保证乘客乘坐安全的前提下,尽可能从座椅的造型、色彩、结构、材料等内容上,为乘客提供生理及心理两方面的舒适性感受。为此,研究给出了相应的设计方案。     

飞行数据管理仿真系统软件设计及实现

利用飞行数据驱动测试仪器模拟实际飞机飞行时产生的各种模拟量、离散量和总线信号,在实现了基于多种测试总线仪器的系统硬件平台的基础上,从实际软件需求出发,阐述了系统软件架构和应用程序层次结构,并详细介绍了系统软件设计及实现过程中的系统硬件资源模型化、可配置通用飞参解译、基于最小二乘曲线拟合的直流信号误差补偿、多线程编程等关键技术.     

乡村振兴视域下的徽州碧山古村落导视系统设计研究

目的针对徽州碧山村导视系统设计问题,探讨在国家乡村振兴战略背景下的古村落导视系统设计的创新策略。方法通过实地考察、调研分析碧山村村落特质与导视设计的现状,指出目前导视缺乏整体系统性、地域独特性、时效性及安全标识缺失等问题。采用案例法、分析阐释法及系统设计方法,提出"有效传达、整体设计"、"村落特质,以人为本"、"文化导向,和谐共融"的设计原则,并展开对碧山村导视系统的设计实践。结论对碧山村进行包括地域视觉形象设计、字体设计、导向符号设计、导视图标设计、导视牌设计、手机APP界面应用等一系列完整的导视系统设计后,可以促进导视信息传达,更好地展现当地人文风貌,挖掘村落文化内涵。"基于乡村振兴视域,以徽州区域特色为底色,强化碧山村特质文化优势"是徽州碧山村导视系统的创新设计理念。从乡村振兴视域研究碧山村导视系统设计,可以让设计更具实际意义,促进碧山村村落活化与文化旅游,同时对其他地区古村落导视系统设计研究与实践具有启发意义。