不同人體正碰響應分析及基于中國人體的約束系統(tǒng)優(yōu)化.pdf

1、HybridⅢ假人模型是汽車碰撞試驗和汽車安全設計中使用最廣泛的假人模型。HybridⅢ假人模型是基于美國人體數(shù)據(jù)建立的,而中國人體型明顯小于美國人,因此,依據(jù)HybridⅢ50百分位假人所設計的汽車是否能夠很好的保護中國人體也就成了一大疑問。基于此,本文研究了不同體型人體正面碰撞響應差異,以及適應于中國人體的乘員損傷防護策略。
　　 本文使用多剛體運動學軟件MADYMO建立了7個正面碰撞仿真模型。這些模型的乘員約束系統(tǒng)和人體坐

2、姿均相同,區(qū)別在于人體模型體型依次增大。人體模型包括:HybridⅢ50百分位假人、HybridⅢ95百分位假人、4個志愿者人體模型以及中國50百分位人體模型。通過分析不同體型人體正面碰撞響應差異得出結論:現(xiàn)有的約束系統(tǒng)不利于保護小個子乘員。在一定范圍內,體型越小,損傷風險越大;現(xiàn)有的約束系統(tǒng)對HybridⅢ50百分位的乘員保護效果較好,而對其它體型乘員保護效果較差。
　　 為了研究適應于中國人體的乘員損傷防護策略,本文基于中國

3、50百分位人體模型對乘員約束系統(tǒng)進行了優(yōu)化設計。首先通過正交試驗設計和極差分析篩選了約束系統(tǒng)對WIC影響顯著的參數(shù),然后結合響應表面代理模型方法和序列二次規(guī)劃優(yōu)化方法,求出了約束系統(tǒng)參數(shù)最優(yōu)解。優(yōu)化結果表明相對于50百分位美國人體保護的最佳約束系統(tǒng),適應于中國50百分位人體保護的最佳約束系統(tǒng)具有如下特征:更小的安全帶剛度,更早的氣囊起爆時間,更大的排氣孔尺寸,更小的充氣質量流速。
　　 本文還通過低速臺車碰撞實驗研究了中國50百