碰撞中座椅頭枕與人體頸部作用關(guān)系研究.pdf

1、隨著交通事故造成的經(jīng)濟(jì)損失的加劇以及殘疾人口和不幸家庭數(shù)量急劇上升，汽車被動(dòng)安全問題引起了世界各國的高度重視。頸部損傷生物力學(xué)是汽車被動(dòng)安全中的重要研究內(nèi)容。頸部是汽車碰撞中最常見的損傷部位，大約90％的后碰撞損傷是頸部損傷。頸部損傷的高發(fā)生率和經(jīng)常造成的長期癥狀，使患者承受巨大的痛苦，給社會(huì)和家庭帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。本論文的目的是通過研究座椅頭枕參數(shù)在碰撞過程中對(duì)頸部損傷的影響，為座椅的設(shè)計(jì)提供合理、有效的參考。
　　本論文基

2、于HYPERMESH及LS-DYNA有限元仿真軟件，采用虛擬仿真研究為手段，通過有限元方法對(duì)整車碰撞過程進(jìn)行仿真分析，利用有限元模型研究座椅頭枕設(shè)計(jì)參數(shù)在碰撞過程中對(duì)頸部損傷的影響。
　　本文詳細(xì)敘述了車輛碰撞的基本理論和有關(guān)算法，主要包括:有限元思想、碰撞過程描述基本方程、結(jié)構(gòu)單元、接觸算法及時(shí)間積分算法等。并以某車型為例，在前處理器HYPERNESH中建立整車碰撞以及車輛-乘員約束系統(tǒng)集成的有限元模型。包括:幾何模型簡化、點(diǎn)焊

3、和螺栓連接的處理、網(wǎng)格的劃分、假人模型的調(diào)用與定位、安全帶模型的建立、載荷的施加以及接觸的定義等。然后通過LS-DYNA對(duì)建立的車輛正面碰撞模型進(jìn)行分析、驗(yàn)證。最后通過建立含假人及其約束的整車后碰撞有限元模型，對(duì)座椅頭枕的不同參數(shù)提出相應(yīng)的方案，并對(duì)其進(jìn)行仿真分析。通過對(duì)不同方案進(jìn)行分析、比較，找出頭枕設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)頸部損傷影響的趨勢(shì)。從而對(duì)座椅的設(shè)計(jì)進(jìn)行改善，減小乘員受傷的幾率、減輕乘員頸部的損傷的程度。本文研究結(jié)果對(duì)提高車輛座椅的保護(hù)功