基于THUMS模型低速碰撞气囊标定策略研究

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安全气囊的普及和使用在一定程度上减少了交通事故中车内乘员的伤亡率,然而国内的安全气囊大多来自外资供应商,且标定策略根据国外交通事故以及法律法规制定,产品进入国内后并没有针对我国的具体情况进行调整,由此引发的事故(如低速碰撞气囊误点爆、高速碰撞气囊漏点爆)可能会威胁乘员的生命安全。因此有必要根据我国情况对现有安全气囊的标定策略进行验证,并提出修正建议。本文主要针对低速碰撞气囊的标定策略进行研究。首先根据国内某B级车的实车碰撞试验,建立该车基于Hybrid III假人和THUMS人体模型的有限元约束系统模型,通过两种人体模型在相同条件下的伤害对比,一方面验证了有限元仿真模型的准确性;另一方面说明了THUMS人体模型能够直观、精准地评估和预测碰撞过程中乘员大脑、骨骼、内脏等组织器官的详细损伤情况。其次,根据现有安全气囊标定矩阵要求,建立A、B级车在23km/h正碰工况下的约束系统模型,通过对比安全气囊点爆和不点爆对THUMS模型的伤害,得到A级车在23km/h正碰工况下安全气囊应该点爆展开,B级车在23km/h正碰工况下的安全气囊不应该点爆展开的结论。为了进一步探究合理的气囊标定矩阵,分别对A、B级车进行不同碰撞速度和不同气囊点火时刻的仿真分析,通过THUMS模型的伤害对比可知:A级车的安全气囊应该在23km/h正面碰撞速度下,碰撞发生后40ms左右点爆展开;B级车的安全气囊应该在30km/h正面碰撞速度下,碰撞发生后35ms左右点爆展开。本文的研究表明,现有安全气囊的标定策略不能普遍适用于所有车型的交通事故,应根据具体的车型做进一步的细化标定研究,这不仅能够有效减少气囊误作用事故的发生,提高汽车低速碰撞的安全性,更利于我国汽车安全气囊标准以及相关法律法规的制定和完善。
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