基于滑台试验的THOR 5F假人胸部变形特性研究

为了研究THOR 5F假人对约束系统开发带来的影响,分别将THOR 5F假人和HybridⅢ5th假人放置在驾驶员侧、前排乘员侧和后排左侧进行50 km/h滑台试验,对两种假人在3个位置碰撞中胸部变形特性进行了对比。结果表明:THOR 5F假人胸部4个变形量测量传感器,带扣侧下方位置测量值最大, THOR 5F假人胸部最大变形量是同等试验条件下HybridⅢ5th假人胸部压缩变形量的2.4倍,且该胸部位置在假人向前平动过程中存在刚度,该胸部刚度约为100 k N/m。研究结果为THOR 5F假人胸部评价指标的制定及约束系统开发提供了参考。     

AEB制动下主动安全带对乘员胸部损伤的影响

为了研究在制动紧急制动系统(AEB)作用下,集成主动预紧式安全带(Integrated Active Pre-tensioning Seatbelt,IAPS)主动预紧对事故中乘员胸部伤害产生的影响,针对某款车型进行了2次模拟AEB制动功能的滑台试验。试验中,滑台由64 km/h通过模拟AEB制动降至50 km/h后进行正面碰撞。2次试验中,一次用普通安全带,一次用IAPS。研究结果表明:碰撞前,AEB制动导致乘员发生前移及上躯干前倾,而IAPS能够使乘员保持原有姿态。但躯干前倾,安全带碰撞中预紧会对乘员肩部产生向下按压作用,IAPS作用后导致事故中安全带按压作用丧失,碰撞后期乘员胸部前扑幅度加大,胸部刚度下降。在AEB制动下,IAPS作用改变安全带肩带合力作用方向,在当前试验条件下,存在加重乘员胸部伤害风险。     

基于后排乘员胸压的安全带固定点位置分析

通过统计分析整车试验中第二排乘员安全带上固定点位置情况,阐述安全带上固定点位置对假人胸压的影响,为新车型第二排安全带上固定点布置提供参考依据。统计结果与CAE仿真分析表明:布置安全带上固定点位置时,其Z向相对于假人H点越高,Y向相对于假人越近,越有助于假人胸部的保护;而对于X向,其响应为U形变化趋势,需考虑最佳布置范围。     

正面台车碰撞试验标定试验评价准则研究

为研究正面台车标定试验评价准则,分析正面碰撞试验中驾驶员侧假人头部x向外力作用加速度a_(xh)和胸部z向加速度a_(zc),指出a_(xh)和a_(zc)全面反映了转向机构、安全气囊、安全带的作用效果,积分得到的对应速度v_(zc)和v_(xh)可以作为评价准则基础。通过对当前台车试验中存在的问题进行探讨,对编号T006的台车标定试验结果进行研究,得出台车标定试验评价准则:在假人头部回弹之前,v′_(xh)处于所复现实车的v_(xh)±1 m/s范围内;假人胸部运动在C阶段之前,v′_(zc)处于v_(zc)±0.22 m/s范围内时,台车标定结果满足要求。该准则对仿真对标也具有指导意义。     

某MPV车型后排约束系统对标和改进设计

为了减少汽车碰撞安全法规C-NCAP中的整车偏置碰撞试验ODB64对后排假人胸部的伤害,通过对第二排女性假人进行受力分析,和座椅泡沫刚度试验、安全带织带的拉伸试验、静态卷收器芯轴织带环绕拉出试验以及整车偏置碰撞试验,完成了仿真和试验的对标分析,并在仿真模型中改进了约束系统的限力装置,使假人的胸部伤害得到了较大改善,提高了该MPV车型后排乘员的安全保护性能。     

C-NCAP正面碰撞后排女性假人颈部损伤研究

通过对后排女性假人的运动过程建立简化模型、进行动力学理论分析,发现引起后排颈部伤害的根本原因有两点:第一,头部与胸部之间的运动不同步;第二,头、胸部与骨盆的运动不同步。将理论分析与试验数据相结合,找到影响假人运动姿态的主要因素是安全带的限力等级。通过优化安全带的限力值可达到降低颈部损伤的效果。     

客车约束隔板对后方乘员限制作用的研究

为了研究客车约束隔板对后方乘员的限制作用,通过有限元仿真与试验相结合的方法研究了约束隔板的尺寸、刚度以及后方假人种类对于其限制作用的影响。结果表明:约束隔板尺寸越大能够限制住后方假人所需的刚度就越小;在约束隔板尺寸相同的情况下,50%混III假人相较于TNO 10假人需更大的刚度才能被限制住。最终总结出约束隔板在不同尺寸下能够限制住后方假人所需的最小刚度并设计出能够反映其刚度的静态试验。     

大客车紧急制动乘客约束系统的仿真研究

利用碰撞仿真分析软件MADYMO,建立了包括客车车体、安全带和假人的乘客约束系统正面碰撞模型,求解后得到乘员头部、胸部伤害响应曲线和HIC、胸部3ms加速度、胸部压缩量等损伤值。与实车碰撞试验结果进行对比可知,模型较真实地反映了碰撞试验过程。然后建立了客车紧急制动乘客伤害评价体系,并利用上述模型在近似减速度的假设下,对客车紧急制动工况进行仿真计算,得到了不同形式的安全带及座椅倾角与乘员损伤值的关系。通过仿真分析可知,在紧急制动时,三点式安全带对乘员具有较好的保护效果,同时增大座椅坐垫倾角可以减少乘员损伤值。     

金属软管轴向静刚度特性试验研究

针对目前对航天管路系统金属软管静刚度特性认识有限的问题，对金属软管开展了轴向刚度试验研究。通过设计轴向刚度试验，考虑了无内压状态和充压0.5 MPa状态下的拉伸、压缩工况，获得了2种不同规格的金属软管试验件的刚度曲线。试验结果表明，软管的轴向刚度表现出了高度非线性，在低刚度阶段两试件的刚度分别为56.82 N/mm和167.13 N/mm,在高刚度阶段两试件的刚度则分别大于3 724.62 N/mm和4 014.14 N/mm。使用数字图像法，获取了轴向拉伸时网套的编织角变化及外径变化信息，分析了几何非线性和边界非线性因素对软管刚度的影响，提出了基于接触的金属软管非线性力学行为解释。使用有限元仿真方法，对金属软管轴向拉伸过程中的刚度非线性变化进行了复现，验证了基于接触的金属软管非线性力学行为解释的可靠性。为金属软管刚度非线性的进一步分析提供参考。     

客车正面碰撞中座椅小桌板对未系安全带乘员损伤的影响

旨在研究正面碰撞中大客车座椅后置桌板对未约束乘员运动学及损伤的影响。采用有限元和多刚体耦合方法建立台车-假人数值模型,评估桌板状态和材料对乘员造成的运动学及损伤差异。结果表明:碰撞过程中,展开的桌板会限制躯干的向前运动,从而减弱头部与前排座椅靠背的碰撞程度;胸部压缩量随着桌板材料刚度增加而增大。     

校车座椅三点式安全带上固定点调节范围仿真研究

本文针对配有三点式安全带的校车座椅的上固定点进行研究,对其在不同高度下对P6假人的保护情况进行仿真分析,得出校车座椅三点式安全带上固定点合理的调节范围,以期为将来的标准修订提供一定的依据。     

基于圆轴扭转理论的安全带限力杆设计

当车辆发生碰撞时,安全带对乘员安全具有重要的保护作用,但是,普通安全带对乘员胸部的冲击力较大,加大了普通安全带对乘员的伤害。限力型汽车安全带能够有效减小汽车碰撞对乘员胸部伤害,通过研究限力型卷收器的限力杆设计,推导计算过程,结合试验验证,为限力杆的设计提供理论依据和计算方法,提高安全带的本土化设计能力。     

集成式变刚度推杆悬架设计研究

设计出一种副车架与横置板簧集成式变刚度推杆悬架,通过ADMAS/Car建立刚柔耦合悬架模型;悬架刚度测试低、高刚度分别为294.52N/mm,952.62N/mm;集成式变刚度悬架性能计算表明:C特性下低刚度模式参数变化范围小,高刚度模式下俯仰角加速度最大值性能改善29.09％:有效值性能改善31.20％:侧倾角加速度...     

轴承刚度对双叶片环保泵转子动力学特性的影响分析

为了研究轴承刚度对双叶片环保泵转子动力学特性的影响，基于流固耦合理论，采用ANSYS-CFX和ANSYS-Workbe nch，对4种轴承刚度方案下的环保泵固有频率、模态振型、临界转速及谐响应进行了求解和对比分析。计算结果表明：模态振型在不同支承刚度下表现为同相振型，以水平摆动为主。当轴承刚度从2.6×10⁵ N/mm增加到2.6×10⁶N/m m时，转子固有频率和临界转速均明显增加，而当轴承刚度从2.6×10⁶ N/m m增加到2.6×10⁸ N/m m时，固有频率和临界转速增速变缓。转子额定转速均小于4种轴承刚度下转子的前3阶临界转速，不会发生共振。谐响应振幅随支承刚度增大而降低，支承刚度为2.6×10⁵ N/mm时振幅最大，X、Y、Z方向分别为0.44、0.32、0.16 mm。不同支承刚度在X方向上最大振幅均分别为0.44、0.28、0.24、0.19 mm,降低幅度分别为36.4%、14.3%、20.83%。研究结果可为类似泵的轴承选型以及转子结构优化等提供参考。     

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。     

儿童约束系统动态试验安全带峰值张力规律研究

对采用汽车安全带固定的儿童座椅动态试验数据进行整理分析,研究碰撞过程中安全带峰值张力的大小及规律。首先,根据假人质量及安全带路径规律对试验数据进行分类,然后对各类试验的安全带峰值张力进行统计分析,得到如下结论:安全带峰值张力不超过7 kN;0和0+组后碰试验中肩带峰值张力小于腰带峰值张力,但是张力水平较小;正碰试验中肩带峰值张力均大于腰带峰值张力,且随着假人质量的增大,安全带张力水平也逐渐增大。此研究成果可以为儿童约束系统导向件的设计提供指导。     

汽车儿童安全座椅碰撞性能仿真分析与评价

根据欧洲儿童乘员约束系统法规（ ECER44）的要求,建立提篮式儿童安全座椅有限元模型和1．5岁假人有限元模型,构造安全带约束系统,获得儿童安全座椅碰撞性能仿真分析有限元模型。应用有限元软件LS-DYNA仿真分析正碰过程,得到碰撞过程中假人运动形态、假人头部和胸部的加速度。仿真分析结果与对应的实验结果一致,验证了儿童安全座椅碰撞有限元模型的正确性。     

基于有限元技术的主动安全带性能研究

本文建立了带THUMS人体模型的驾驶员侧约束系统模型和主动安全带模型,通过对比普通安全带和主动安全带下驾驶员模型在紧急制动下的前倾位移量,来量化研究主动安全带对乘员坐姿的影响,仿真结果表明:紧急制动使乘员产生离位现象,使用主动安全带能够分别减少乘员头部、胸部位移37.5%和81.8%。     

DOE在副驾驶员胸部伤害值分析中的应用

基于历年C-NCAP测试结果,假人胸部失分是车辆C-NCAP评价难以获得高分的主要障碍之一,因此,在车辆被动安全系统研发过程中应重点关注对假人胸部的保护。以副驾驶位假人胸部伤害值为研究对象,借助HyperStudy工具,使用DOE全因子法分析诸多因素对假人胸部伤害值的影响规律,并据此提出针对典型车型的一般被动安全约束系统配置,为被动安全约束系统开发积累经验,提高开发效率。     

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。