汽車(chē)正面碰撞駕駛員胸部的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)及損傷防護(hù)研究.pdf

1、在汽車(chē)碰撞過(guò)程中最大限度地提高對(duì)乘員的保護(hù)是汽車(chē)被動(dòng)安全性研究的關(guān)鍵問(wèn)題。隨著現(xiàn)在的轎車(chē)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(fēng)險(xiǎn),而且有利于胸部的保護(hù)。但是由于胸部生物學(xué)結(jié)構(gòu)特性的復(fù)雜性及在正面碰撞中駕駛員有限的生存空間,導(dǎo)致了駕駛員胸部保護(hù)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(hù)效果,本文分析了駕駛員胸部損傷的影響因素,并在此基礎(chǔ)上提出了降低駕駛員胸部損傷的有效防護(hù)

2、措施。論文開(kāi)展了以下幾個(gè)方面研究。
　　1根據(jù)胸部損傷基礎(chǔ)理論和研究方法,較為詳細(xì)地分析和總結(jié)了在汽車(chē)正面碰撞下乘員胸部的生物力學(xué)特征、損傷機(jī)理和損傷準(zhǔn)則及其損傷評(píng)價(jià)辦法。
　　2借助于MADYMO軟件建立了基于實(shí)車(chē)碰撞試驗(yàn)的多剛體動(dòng)力學(xué)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(chǔ)上對(duì)照乘員損傷響應(yīng)參數(shù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)仿真數(shù)學(xué)模型進(jìn)行驗(yàn)證,從而得到可信度較高的仿真數(shù)學(xué)模型。
　　3基于試驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)的仿真

3、數(shù)學(xué)模型,運(yùn)用多剛體與有限元相結(jié)合的動(dòng)力學(xué)仿真方法,研究了影響正面碰撞中駕駛員胸部保護(hù)的相關(guān)因素,包括:
　　(1)研究了正面碰撞中不同的車(chē)輛碰撞波形對(duì)駕駛員胸部損傷的影響。將車(chē)輛碰撞波形簡(jiǎn)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(duì)乘員胸部損傷的影響,并優(yōu)化出提高胸部保護(hù)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(duì)駕駛員胸部的保護(hù)效果。通過(guò)對(duì)乘員約束系統(tǒng)因素進(jìn)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(jìn)行匹配研究來(lái)分析對(duì)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(duì)駕駛員胸部的傷害。
　　4在駕駛員胸部損傷分析的基礎(chǔ)上,通過(guò)計(jì)算機(jī)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(hù)的防護(hù)措施。
　　論文所述的研究能夠有效地提高駕駛員胸部保護(hù)效果,可作為乘員其他部位保護(hù)分析的技術(shù)途徑,對(duì)于乘員安全分析具有參考價(jià)值。研究結(jié)果對(duì)駕駛員胸部損傷研究及損傷防護(hù)技術(shù)開(kāi)發(fā)具有積極