汽車正面碰撞乘員約束系統(tǒng)模型建立及乘員保護(hù)分析.pdf

1、2010年1至6月份，全國共發(fā)生道路交通事故99282起，造成27270人死亡、116982人受傷，直接財(cái)產(chǎn)損失4.1億元。隨著人們生活水平的提高，汽車已經(jīng)大量進(jìn)入尋常百姓家，“汽車時(shí)代”已悄然來臨，而與此同時(shí)，因汽車造成的交通事故也成了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。根據(jù)實(shí)際行車的不同，汽車發(fā)生碰撞事故的類型也有千差萬別。目前，常見的分類方式是將汽車的碰撞事故分為前部正面碰撞、側(cè)面碰撞、成一定角度碰撞、追尾碰撞以及側(cè)翻等。國外有研究機(jī)構(gòu)對大量的汽車碰

2、撞事故進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，研究表明，前部正面碰撞是最為常見的碰撞類型，并且占到所有碰撞類型的50％以上，而在這類碰撞事故中受傷或死亡的乘員也占絕大多數(shù)。
　　 為降低意外交通事故的傷害，需要正確使用汽車乘員約束系統(tǒng)，研究表明，在各種類型的碰撞事故中，正確使用約束系統(tǒng)能夠減緩碰撞對人體的傷害，給乘員提供有效的保護(hù)。目前，人們已經(jīng)意識到乘員約束系統(tǒng)的重要性，而越來越多的國內(nèi)的汽車廠商也開始著手汽車乘員約束系統(tǒng)的研究。國外的汽車公司對汽車乘員約

3、束的研究比我國起步早，并且開發(fā)出一些軟件對乘員約束系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)和評價(jià)，而運(yùn)用得較多的為TNO公司的MADYMO，MADYMO作為一種重要的設(shè)計(jì)分析手段，可以設(shè)計(jì)出不同的乘員保護(hù)方案，并且對這些方案的保護(hù)效果進(jìn)行分析比較，該軟件運(yùn)用到乘員約束系統(tǒng)的開發(fā)中，可以減少試驗(yàn)次數(shù)、縮短開發(fā)周期、降低開發(fā)成本。
　　 汽車乘員約束系統(tǒng)包括安全帶、座椅、安全氣囊等方面，為提高約束系統(tǒng)對乘員的保護(hù)性能，需要以整個(gè)安全系統(tǒng)為研究目標(biāo)，對安全帶、安

4、全氣囊進(jìn)行協(xié)調(diào)、匹配，以使其發(fā)揮最大的保護(hù)功效。本文以某轎車為例，利用MADYMO軟件進(jìn)行建模仿真，建立了汽車正面碰撞駕駛員約束系統(tǒng)模型，包括Hybrid_Ⅲ_50th假人多剛體模型、汽車駕駛室和座椅的平面模型、安全帶的有限元模型、以及安全氣囊模型，通過仿真計(jì)算，對仿真結(jié)果和假人的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行分析。同時(shí)分析約束系統(tǒng)中各參數(shù)對駕駛員的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的影響，并對各參數(shù)進(jìn)行靈敏度分析。這些參數(shù)包括：安全帶的織帶剛度和安裝方式、安全氣囊的點(diǎn)火時(shí)刻