校車兒童乘員主動(dòng)式安全氣囊研究.pdf

1、目前我國(guó)校車主要服務(wù)于小學(xué)和初中階段學(xué)生，中小學(xué)生年齡段為6-15歲。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局2015年度發(fā)布的信息可統(tǒng)計(jì)2015年全國(guó)中小學(xué)生數(shù)約有1.69億，經(jīng)簡(jiǎn)單估算，2015年6-15歲學(xué)齡人口的校車潛在需求量約53.2萬(wàn)輛，我國(guó)校車產(chǎn)業(yè)有很大的發(fā)展前景。隨著校車的推廣，校車事故頻發(fā)導(dǎo)致的兒童乘員傷亡引起國(guó)民對(duì)校車安全的重視。我國(guó)校車正處于起步階段，現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定校車座椅配備兩點(diǎn)式安全帶。在校車發(fā)生正面碰撞時(shí)，校車乘員約束系統(tǒng)對(duì)兒童乘員的

2、保護(hù)效果不佳，乘員約束系統(tǒng)有待完善。
　　針對(duì)某款小學(xué)校車乘員約束系統(tǒng)的不足，本文引入一種常開式的校車主動(dòng)式安全氣囊，小學(xué)生年齡段為6-12歲，研究氣囊對(duì)6歲，8歲，12歲兒童乘員損傷的影響，及該主動(dòng)式安全氣囊實(shí)現(xiàn)不同年齡兒童乘員保護(hù)時(shí)的最佳參數(shù)設(shè)置。本文的主要研究?jī)?nèi)容有以下幾個(gè)方面：
　　1．在閱讀大量國(guó)內(nèi)外相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，總結(jié)和歸納校車安全國(guó)內(nèi)外的發(fā)展和現(xiàn)狀，介紹安全氣囊的發(fā)展現(xiàn)狀和作用。介紹碰撞試驗(yàn)的發(fā)展和現(xiàn)狀。

3、r>　　2．介紹了兒童乘員安全保護(hù)的的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，介紹了校車兒童乘員損傷的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，闡述了國(guó)內(nèi)外校車正面碰撞相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)。
　　3．介紹了校車正面碰撞臺(tái)車試驗(yàn)。在 MADYMO中建立 Hybrid III型第五百分位女性假人和P型6歲假人的校車正面碰撞乘員約束系統(tǒng)（包括前后排座椅、地板、兩點(diǎn)式安全帶和假人）。通過(guò)仿真與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，驗(yàn)證了模型的有效性。
　　4．介紹校車主動(dòng)式安全氣囊工作原理。在 MADYMO中建立校車

4、主動(dòng)式安全氣囊模型，分別針對(duì)6歲，8歲，12歲假人進(jìn)行仿真研究，分析氣囊對(duì)假人的保護(hù)效果。選取主動(dòng)式安全氣囊的上部、中部、下部拉帶長(zhǎng)度、排氣孔面積、氣體質(zhì)量流率、氣囊安裝位置等安全氣囊參數(shù)對(duì)不同年齡兒童乘員損傷的影響進(jìn)行單因素分析。
　　5．為實(shí)現(xiàn)校車主動(dòng)式安全氣囊對(duì)6歲，8歲，12歲兒童乘員的最佳保護(hù)效果，通過(guò)完全傷害評(píng)價(jià)指標(biāo) WICS(weighted injury criterion)變化率的分析和靈敏度篩選兩種方法得到影響

5、WICS最顯著的四個(gè)參數(shù)進(jìn)行正交優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)。按正交表在MADYMO中進(jìn)行模擬，獲得不同年齡兒童對(duì)應(yīng)的安全氣囊最優(yōu)參數(shù)組合，對(duì)比分析兩種方法的優(yōu)化結(jié)果。利用3個(gè)年齡兒童 WICS的均值作為優(yōu)化目標(biāo)，選取中部拉帶長(zhǎng)度、排氣孔面積、氣體質(zhì)量流率、氣囊安裝位置四個(gè)參數(shù)作為變量進(jìn)行正交優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到可以綜合保護(hù)6歲，8歲和12歲兒童的一組最佳氣囊參數(shù)組合。分析不同約束情況對(duì)不同年齡兒童的保護(hù)效果。結(jié)果表明相較于只有兩點(diǎn)式安全帶保護(hù)時(shí)，有主動(dòng)式安