兒童約束系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化研究.pdf

1、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及仿真理論的不斷成熟，計(jì)算機(jī)仿真分析方法作為一種汽車安全性分析手段和汽車概念化開發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了融合。2012年，《機(jī)動(dòng)車兒童乘員用約束系統(tǒng)》標(biāo)準(zhǔn)GB27887-2011發(fā)布并實(shí)施，意味著國內(nèi)兒童乘員的安全性問題受到越來越多的重視。在這樣的背景下，開展關(guān)于兒童約束系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化的研究是十分必要的。
　　 本文采用CAE虛擬仿真分析與試驗(yàn)相結(jié)合的方法，對帶底座式嬰兒提籃兒童約束系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析。主要研究

2、內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　 在深入研究美國兒童約束系統(tǒng)法規(guī)FMVSS213的基礎(chǔ)上，針對兒童安全座椅的兩種工作模式，基于多剛體與有限元耦合理論，在多剛體動(dòng)力學(xué)軟件MADYMO中建立符合美國FMVSS213法規(guī)動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)要求的全新正面碰撞兒童約束系統(tǒng)仿真模型。
　　 在兒童約束系統(tǒng)仿真模型的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方面，對比仿真模型結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)和運(yùn)動(dòng)學(xué)響應(yīng)，驗(yàn)證仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一致性，并且分析了仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間誤差產(chǎn)生的原

3、因。
　　 為了預(yù)測該兒童約束系統(tǒng)在正面碰撞過程中結(jié)構(gòu)強(qiáng)度性能，對驗(yàn)證后模型其主要工作部件進(jìn)行碰撞變形過程中的von Mises應(yīng)力的分析，根據(jù)分析所得應(yīng)力云圖對其結(jié)構(gòu)提出相應(yīng)的修改意見。
　　 在確保結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足相關(guān)工程要求的前提下，探究了兒童約束系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能參數(shù)對兒童假人傷害響應(yīng)值的影響，并且對優(yōu)化參數(shù)和優(yōu)化區(qū)間進(jìn)行了篩選;之后對實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證后的兒童約束系統(tǒng)多剛體模型，進(jìn)行DOE參數(shù)優(yōu)化，將得到的最優(yōu)參數(shù)代入有限元兒童約

4、束系統(tǒng)模型中進(jìn)行驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明:頭部質(zhì)心加速度下降了7.99％，頭部傷害準(zhǔn)則HIC下降幅度高達(dá)20.09％，胸部合成加速度同樣也降低了11.36％。說明該優(yōu)化過程合理，優(yōu)化結(jié)果顯著。
　　 本文將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與汽車被動(dòng)安全技術(shù)相結(jié)合，建立兒童乘員約束系統(tǒng)的有限元模型和多剛體模型，對其進(jìn)行動(dòng)態(tài)性能參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。仿真結(jié)果表明，該優(yōu)化方法在減小兒童乘員損傷方面有著積極的效果。對改進(jìn)兒童座椅的設(shè)計(jì)參數(shù)和性能具有一定的參考價(jià)值，對