40%正面偏置碰撞后排乘员安全性的研究分析

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随着汽车产业的不断发展,汽车进入千家万户,同时汽车事故发生率也不断攀升,在汽车碰撞中后排乘员的重伤和死亡率最高,并且汽车正面碰撞时大多是偏置碰撞,同时新版C-NCAP中40%偏置碰撞车速的提高对乘员约束系统提出了更高的要求。本文根据此现状,对正面偏置碰撞时后排乘员的安全性进行了研究分析,主要研究的内容有以下几个方面:  1.研究分析了国内外文献资料,介绍了国内外汽车安全的发展现状和研究内容,阐述了本文的研究背景和目的。归纳总结了国内外后排乘员约束系统的研究现状和将来的发展趋势。  2.介绍了世界各国汽车碰撞的法律法规,重点阐述了各围后排乘员约束系统的试验方法和评价方案,对比2012版C-NCAP中100%完全正面碰撞和40%正面偏置碰撞后排乘员的伤害值,验证以40%正面偏置碰撞设计乘员约束系统的可行性。  3.通过MADYMO软件建立了包括汽车车身、前后排座椅、三点式安全带、地板、后排5%女性假人的后排偏置碰撞的乘员约束系统仿真模型,介绍了仿真模型中假人的定位方法、安全带的定位、输入曲线的获得。  4.介绍了汽车正面偏置碰撞整个试验过程,包括试验车辆的前期准备、试验设施、试验场地的准备、车辆乘员舱的调节方法、假人定位的基本方法,其中假人定位是试验准备的中的关键工作,需要对假人的骨盆角、头部传感器、躯干、大腿、小腿逐步进行定位调整。将仿真结果和样车试验结果进行对比,曲线的趋势吻合,假人的运动姿态一致,输出的伤害指标误差都在10%的有效范围之内,验证了模型的准确性。  5.使用验证的仿真模型对后排乘员约束系统的设计参数(包含安全座椅刚度、安全带延伸率、座椅坐垫倾角、安全带固定点位置、安全带限力器等级等)进行研究分析,并且根据后排乘员伤害形成机理,提出了安全带Anchor点结构的改进方案,改进后乘员的头部HIC15降低了9.5%,颈部张力降低了17.6%,颈部弯矩降低了19.7%,在乘员头颈部获得满分的基础上,针对胸部进行优化分析,胸部压缩量由原来的42.1下降为30.1,降低了28%。
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