可轉(zhuǎn)換式兒童安全座椅前碰撞仿真研究.pdf

1、兒童道路交通傷害是一個全球性的重要問題。國外在兒童乘員安全保護(hù)方面的研究起步較早，目前汽車兒童約束系統(tǒng)法規(guī)在世界各國已經(jīng)建立并不斷完善。而在中國，目前還沒有相關(guān)的交通法規(guī)來對兒童乘車安全進(jìn)行約束。因此，對兒童乘員約束系統(tǒng)的研究具有特殊重要意義。為了提高我國兒童乘員乘車的安全性，對于碰撞中兒童乘員的響應(yīng)以及兒童約束系統(tǒng)的設(shè)計和改進(jìn)的研究是非常必要的。 隨著計算機(jī)的發(fā)展以及仿真理論的成熟，計算機(jī)仿真方法已經(jīng)從一種汽車安全性分析的手段

2、融入到整個汽車的研發(fā)過程中。本論文建立了汽車前碰撞3歲兒童約束系統(tǒng)的仿真模型。通過與該兒童座椅的臺車試驗結(jié)果對比，驗證了該仿真模型的有效性。利用已經(jīng)驗證的模型，首先分別通過兒童座椅的不同設(shè)計參數(shù)、兒童座椅肩帶孔位置的選擇、假人在兒童座椅上的位置以及兒童座椅安全帶有無松弛研究了P3假人前碰撞過程中的損傷情況；然后對P3/4假人分別使用前向式兒童安全座椅和后向式兒童安全座椅時的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行了對比研究。仿真輸出的損傷參數(shù)有頭部合成加

3、速度(aH)、胸部合成加速度(aγ)、頸部軸向力(Fz)和頸部彎曲力矩(My)，分析的損傷參數(shù)還包括HIC15值。 研究結(jié)果表明，增大兒童假人和兒童座椅之間的摩擦系數(shù)、提高兒童座椅和汽車座椅的坐墊剛度、降低兒童安全帶的剛度能夠降低兒童乘員受傷害的風(fēng)險；根據(jù)不同兒童乘員的身材，選擇略高于兒童肩膀高度的肩帶孔位置、兒童乘員處于仰臥位置、正確佩戴兒童安全帶，避免安全帶松弛都有利于降低兒童乘員受傷害的程度；對于年齡比較小的兒童使用后向式