基于沖擊動(dòng)力學(xué)響應(yīng)分析的汽車座椅結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、隨著汽車數(shù)量的增加和行駛速度的不斷提高，交通事故的發(fā)生率也不斷提高。后碰撞事故雖然致死率較低，但產(chǎn)生的損傷卻給傷者和社會(huì)帶來承重的負(fù)擔(dān)。后碰撞過程中對乘員起到主要保護(hù)作用的是汽車座椅，因此，改善座椅被動(dòng)安全性能成為減少后碰撞事故中人員損傷的一個(gè)關(guān)鍵因素。通過模擬汽車發(fā)生后碰撞事故中人體的沖擊響應(yīng)過程，對比得到了一款對人體損傷較小的座椅結(jié)構(gòu)，可以在事故中對汽車乘員提供更多的保護(hù)，對于乘員損傷防護(hù)研究以及汽車座椅骨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的改進(jìn)都有重

2、要的意義。
　　本研究通過測量得到實(shí)際座椅骨架基本尺寸，建立了三組座椅骨架的有限元模型?；谌梭w解剖學(xué)，以身高175cm，體重65kg的男性志愿者為建模素材，建立了簡化盆骨結(jié)構(gòu)，完善了已建立的人體上身有限元模型，提高了仿真的真實(shí)性。建立的人-座椅模型由頭枕、靠背、調(diào)角器、支架、滑軌等座椅骨架構(gòu)件以及頭骨、頸椎、胸椎、肋骨、肋軟骨、胸骨、鎖骨、肩胛骨、椎間盤、部分肌肉和韌帶、簡化的腰椎和盆骨等人體上身組織構(gòu)成。應(yīng)用了非線性動(dòng)力學(xué)分析

3、軟件ANSYS/LS-DYNA作為求解工具，對模型進(jìn)行沖擊加載，將模擬結(jié)果與志愿者實(shí)驗(yàn)和尸體實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比驗(yàn)證，確保了模型的有效性。
　　通過后碰撞模擬仿真，得到了不同座椅靠背下人體上身組織的應(yīng)力應(yīng)變參數(shù)。分析結(jié)果顯示，后碰撞過程中頸椎C1、C2的應(yīng)力應(yīng)變值較大，胸椎T1、T2、T3的應(yīng)力應(yīng)變值較大，前4對肋骨相比其他肋骨也表現(xiàn)出了較大的應(yīng)力和應(yīng)變，頸椎椎間是后碰撞過程中最容易損傷的部位，其中C2和C3之間的椎間盤和C3和C4的椎間