基于侧面碰撞头部保护气囊的研究与发展概述

<正>1引言随着我国加入WTO,汽车工业迅猛发展,绝大多数的主流车已在车内前方(正副驾驶位)配备安全气囊,有效地保护了车内乘员的正面碰撞安全,但NHTSA(美国国家公路交通安全管理局)统计数据显示:每年美国大约     

汽车侧面气囊对老年乘客的安全防护效率研究

本文介绍了我国汽车侧面安全气囊对老年乘客的安全防护效率的研究方法。利用仿真实验研究老年乘客在汽车侧面碰撞中头、颈、胸三个部位所受到的伤害,结合相应的国家法律法规中对于头、颈、胸三个部位损伤机理的评价指标。     

离位工况下侧面气囊展开对Hybrid Ⅲ 3儿童假人损伤的研究

为减少侧面碰撞中乘员的伤害,侧面气囊越来越普及到汽车的安全系统当中,但侧面气囊的展开会对离位工况的乘员造成伤害。研究了在离位工况下侧面气囊的展开对乘员的伤害,并制定了相关的测试要求。根据该要求,对Hybrid Ⅲ 3儿童假人进行了4种离位工况的侧面气囊展开试验和评价。根据试验结果,对4种工况下Hybrid Ⅲ 3岁儿童假人的参考损伤值进行了分析。结果表明:Hybrid Ⅲ 3儿童假人前朝向坐姿头部受到SAB和和CAB的共同作用,造成其HIC值在4种工况中最高;平躺座椅工况中颈部受到SAB的作用,Nij值达到最大;头部靠近扶手的工况中颈部的拉伸力最大;后朝向试验工况中假人未受到其他相关约束,在CAB和SAB展开作用于假人的胸部时,假人会沿着展开的方向运动,但对胸部伤害不明显。研究结果为优化试验次数提供参考,从而实现减少开发成本和缩短开发周期。     

基于侧面碰撞仿真的轿车防撞杆结构优化研究

在我国汽车碰撞交通等故中,侧面碰撞事故占30%左右,而我国目前尚未实行相关法规,并且许多汽车企业也未进行相关研究,所以开展汽车的侧面耐撞性研究十分重要。针对国内某SUV车型,按照欧洲侧面碰撞法规ECER95进行侧面碰撞模拟仿真,从碰撞变形、碰撞吸能以及关键点的加速度值进行分析、评价,对防撞杆进行结构优化研究,通过仿真计算,验征了发生碰撞时优化后的防撞杆结构在变形和吸能方面明显优于改进前的结构,提高了车辆的侧面耐撞性能以及驾乘人员的安全性。为今后开展汽车的侧面碰撞研究以及提高轿车侧面耐撞性能提供了可借鉴的方法。     

基于MADYMO儿童乘员约束系统参数优化仿真研究

对汽车正面碰撞儿童乘员约束系统的参数优化进行仿真研究,运用MADYMO软件建立儿童约束系统仿真模型,并进行参数优化仿真,利用参数灵敏度来分析伤害指标的优化程度,将仿真结果进行对比验证,最终确定最优模型参数组合。该研究为儿童乘员约束系统的优化设计提供参考。     

某车型基于C-IASI和2018版C-NCAP侧面碰撞工况的对比分析

在所有碰撞形式中,侧面碰撞事故比例仅低于正面碰撞事故。C-IASI测试的严苛程度完全可以媲美IIHS测试。C-IASI与C-NCAP在评价准则和试验方法等方面有很多差异。本文通过某一车型在IIHS侧面碰撞标准和C-NCAP(2018版)侧面碰撞标准下所得到的试验数据进行对比分析,总结相关工况的开发难点。     

新型管式气囊的防护性能分析及结构优化

汽车安全气囊乘员约束系统是一种有效的被动安全保护设备,它可有效地降低乘员在碰撞中所承受的减速冲击和二次碰撞力,但气囊在提供乘员保护的同时也可能对乘员尤其是离位乘员造成伤害。因此如何进一步减少副作用、降低成本等问题仍是理论上和工程中需要不断探索的重要课题。对作者发明的管式气囊技术进行进一步研究,通过有限元建模及MADYMO仿真运算软件建立气囊以及假人的虚拟试验模型,采用台车试验和虚拟试验相结合的方法,以台车试验获得的碰撞加速度曲线作为基线,附加上用计算机产生具有相同统计特性的白噪声子样,合成得到虚拟试验所需的碰撞曲线,输入到所建立的有限元模型中进行运算,对管式气囊的静态起爆特性以及在碰撞中对乘员的防护效果进行研究分析,虚拟试验结果表明管式气囊展开过程基本平稳,展开模式可控性强,先展开后膨胀的展开方式避免了传统气囊起爆初期压力突然增大以及后期压力不足的情况,能更好地发挥碰撞过程中对乘员的保护作用。同时针对仿真过程中发现的问题,通过布置拉带的方式对管式气囊的结构进行进一步优化。     

利用Radioss进行某车型侧面碰撞仿真和优化

建立了基于Radioss的某车型侧面碰撞有限元模型,依C-NCAP 2012版中的时速50 km可变形移动壁障侧面碰撞试验条件设定仿真的载荷和边界条件,计算相关位置的加速度、侵入速度、侵入量,与事先设定的五星车目标值进行比较,通过优化结构设计,使不达标项达标。通过在模型中加入有限元侧面碰撞假人模型,依C-NCAP 2012版计算假人相关位置伤害值,仿真结果表明该车侧面碰撞达到五星车要求。     

某车型侧面柱碰工况安全性能分析及优化

针对某车型在Euro-NCAP侧面柱碰工况中车身结构强度不足、侧面入侵过大以及乘员伤害较大等问题进行分析。在LS-DYNA环境中建立该车型整车结构侧面柱碰仿真模型和驾驶员位约束系统仿真模型,通过完善传力路径、提升侧围以及前地板相关区域结构强度等优化方案,减小了该车型在侧面柱碰工况中的结构变形以及侧面入侵程度,最终实现乘员伤害的改善。     

侧面碰撞车门解锁问题结构优化

为解决某车型侧面移动式可变形壁障(MDB)碰撞过程中后侧门门锁解锁问题,通过在与试验对标良好的侧面碰撞仿真模型中加入后侧门门锁机构模型,仿真分析得出碰撞时门把手区域发生过大的翻转变形,是导致车门解锁开启的原因.提出了车门外板上部增加一根加强板的优化方案,改善外板门把手区域局部变形.试验结果表明:该优化方案能够有效降低门...     

微型客车乘员约束系统性能分析及改进设计

针对某国产微型客车，利用碰撞受害者模拟软件MADYMO建立了该车乘员约束系统前碰撞计算机仿真模型，与试验结果进行了对比验证。通过对安全带和安全气囊等典型约束装置的参数灵敏度分析和优化，给出使得乘员在碰撞过程中所受到的伤害值最低的参数优化配置区间，利用随机模拟和统计计算的方法对系统在该区间内的性能稳定性进行了计算和分析，进一步保证了改进方案的可靠性。     

基于静态参数优化与模态动力改进的结构混合优化设计方法

分析了结构静态分析环境下参数优化设计和模态分析环境下动力改进优化设计两种方法的优缺点,综合了两种优化设计方法的优点,提出了基于静态参数优化与模态动力改进相结合的结构混合优化设计方法,在实际结构优化设计中取得了良好的设计效果.     

考虑顶压与侧碰安全性的轿车车身B柱结构优化设计

综合考虑车顶强度和侧面碰撞的安全性能,对某型轿车的B柱结构进行了优化设计。采用高强度钢结构和拼焊板技术将B柱内外板分成上下两部分进行焊接。将4块拼焊板的高强度钢选型和厚度作为离散设计变量,同时对材料成本、车顶最大承载作用力、B柱侵入速度和侵入量进行约束,建立了B柱结构优化的数 学模型。采用移动最小二乘法构造近似模型,结合遗传算法对B柱拼焊板结构进行了优化设计。结果表明：在材料成本基本不变的情况下,B柱结构总质量减小了13.8%,B柱侵入速度、侵入量分别减小了5.6%和3.8%,车顶承载能力提高18.53%,有效地提高了车顶强度和侧面碰撞的安全性能。     

变速器操纵装置气路控制参数的优化设计研究

以一种汽车变速器操纵装置气路控制机构的原理及工作过程出发,研究其设计的基本方法,用其准确的数学物理模型进行描述,并借助matlab软件进行参数的优化设计。在参数的优化设计过程中,研究其设计的基本规律和相关参数与目标功能参数之间的关系,并指出了在进行该类机构的设计过程中特别需要注意的事项。     

电涡流传感器谐振电路的优化设计

讨论了电涡流传感器定频调幅测量电路,为了提高电涡流传感器的灵敏度,对定频调幅谐振电路进行了分析,建立了谐振电路的等效模型,对电路中各参数的选择进行理论分析,经过实验验证,证实了所提方法的正确性.     

副车架侧边纵梁耐撞性优化设计

为了对全框式副车架侧边纵梁结构进行耐撞性优化设计,以副车架侧边纵梁结构参数为变量,建立了该结构耐撞性和轻量化优化问题的数学模型。运用方差分析法（ANOVA）选择对副车架侧边纵梁耐撞性和轻量化影响显著的结构因子作为主要设计变量,采用正交试验设计方法进行试验设计;运用LS-dyna软件进行碰撞模拟;根据有限元仿真结果建立了响应面近似模型,并对该近似模型解决该问题的可靠性进行了验证,结果表明,所建立的响应面近似模型适合解决组合优化问题。优化设计后的副车架侧边纵梁能在提高耐撞性能的同时,保持较好的轻量化水平。     

面向欧洲新车评价的汽车正面碰撞儿童座椅参数设计

针对某乘用车匹配儿童约束系统情况进行仿真研究。利用所选定的儿童约束系统仿真模型,进行了最新欧洲新车评价规程(E-NCAP)中对儿童乘员保护要求的试验工况的数值模拟,并以E-NCAP评分为目标,对儿童约束系统的设计参数进行优化,同时,为了工程的可实施性,对儿童约束系统提出了参数设计范围及整车的空间匹配要求。     

电磁无心夹具结构与调整参数的优化设计

电磁无心夹具是一种适合薄壁回转体金属零件磨削加工的高效率夹具,对电磁无心夹具的结构进行优化设计,并科学地确定调整参数,以实现专用磨床的"无心化"、自动化和工艺工装的标准化,促进企业的技术改造均具有重要的指导作用。     

基于均匀设计法的精密车削参数优化

为了探索难加工材料-奥氏体不锈钢精密车削的参数优化问题,引入伪变量A表达车削冷却降温条件,用均匀设计法设计含定性因素混合水平的精密车削试验方案。在干式、环保型湿式和低温冷风微油雾三种不同车削冷却降温条件下,实现低成本高效率的精密车削试验。在这三种条件下,以切削速度、进给量、背吃刀量和刀尖半径为优化变量,以表面粗糙度、表面残余应力、切削力、切削温度、刀具寿命和切削效率为优化目标函数,建立了奥氏体不锈钢精密车削参数优化模型,还对车削参数进行了优化和验证,效果明显。以刀具磨钝前能车削出的总金属表面积作为刀具寿命,在工件连续表面不出现接刀现象的前提下进行精密车削参数优化。研究成果对指导大型工件精密车削的参数选择具有实际意义。