汽車正面碰撞駕駛員胸部的動力學響應及損傷防護研究.pdf

1、在汽車碰撞過程中最大限度地提高對乘員的保護是汽車被動安全性研究的關鍵問題。隨著現(xiàn)在的轎車上安全帶和安全氣囊的普及,不僅大大地減少了正面碰撞中乘員頭部和頸部的損傷風險,而且有利于胸部的保護。但是由于胸部生物學結構特性的復雜性及在正面碰撞中駕駛員有限的生存空間,導致了駕駛員胸部保護效果并非十分理想。為了深入分析正面碰撞駕駛員胸部損傷和提高駕駛員胸部的保護效果,本文分析了駕駛員胸部損傷的影響因素,并在此基礎上提出了降低駕駛員胸部損傷的有效防護

2、措施。論文開展了以下幾個方面研究。
　　1根據(jù)胸部損傷基礎理論和研究方法,較為詳細地分析和總結了在汽車正面碰撞下乘員胸部的生物力學特征、損傷機理和損傷準則及其損傷評價辦法。
　　2借助于MADYMO軟件建立了基于實車碰撞試驗的多剛體動力學與有限元仿真基本模型,并按照工程修正的基本原則加以模型修正。在此基礎上對照乘員損傷響應參數(shù)試驗數(shù)據(jù)對仿真數(shù)學模型進行驗證,從而得到可信度較高的仿真數(shù)學模型。
　　3基于試驗驗證過的仿真

3、數(shù)學模型,運用多剛體與有限元相結合的動力學仿真方法,研究了影響正面碰撞中駕駛員胸部保護的相關因素,包括:
　　(1)研究了正面碰撞中不同的車輛碰撞波形對駕駛員胸部損傷的影響。將車輛碰撞波形簡化成參數(shù)化的兩階梯形等效波形,分析波形中的參數(shù)對乘員胸部損傷的影響,并優(yōu)化出提高胸部保護效果的兩階梯形等效波形。
　　(2)分析了乘員約束系統(tǒng)的匹配對駕駛員胸部的保護效果。通過對乘員約束系統(tǒng)因素進行敏感度分析,篩選出敏感度較大的乘員約束系

4、統(tǒng)因素進行匹配研究來分析對駕駛員胸部損傷的影響。研究表明,約束系統(tǒng)的匹配存在合理區(qū)域,能顯著減輕對駕駛員胸部的傷害。
　　4在駕駛員胸部損傷分析的基礎上,通過計算機仿真分析了降低正面碰撞中駕駛員胸部損傷的有效途徑,并提出了提高駕駛員胸部保護的防護措施。
　　論文所述的研究能夠有效地提高駕駛員胸部保護效果,可作為乘員其他部位保護分析的技術途徑,對于乘員安全分析具有參考價值。研究結果對駕駛員胸部損傷研究及損傷防護技術開發(fā)具有積極