三種碰撞工況下的新型兒童約束系統(tǒng)參數(shù)研究.pdf

1、隨著汽車保有量的不斷增長(zhǎng)，交通事故也隨之頻繁發(fā)生，由于約束系統(tǒng)與乘員尺寸不匹配所造成的兒童乘車安全問(wèn)題引起了人們的廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)的汽車用約束裝置都是基于成人開(kāi)發(fā)的，對(duì)于身體尺寸較小的兒童乘員來(lái)說(shuō)，在發(fā)生車輛碰撞時(shí)，不但達(dá)不到預(yù)期的保護(hù)效果，甚至可能會(huì)對(duì)其造成額外的損傷。集成式兒重安全座椅，由于直接集成在成人座椅上，并配合三點(diǎn)式成人安全帶使用，因此，可有效避免兒童座椅的誤用，然而，現(xiàn)有的集成式兒童安全座椅，普遍存在占用成人座椅位置及增高座

2、墊不可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)匹配不同兒童乘員等缺點(diǎn)。
　　本文的研究基于一款已獲國(guó)家專利的新型集成式汽車用兒童安全座椅，經(jīng)驗(yàn)證可為3～10的兒童乘員提供有效的保護(hù)。在該集成式安全座椅的基礎(chǔ)上，為實(shí)現(xiàn)其在碰撞事故中對(duì)乘員的最佳保護(hù)，以6歲兒童乘員為研究對(duì)象，采用經(jīng)驗(yàn)證的該集成式兒童座椅約束系統(tǒng)模型，首先對(duì)該座椅的座墊調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度分析，然后在正面碰撞、側(cè)面碰撞和追尾碰撞三種不同的汽車碰撞工況下，分別結(jié)合拉丁超立方、正交和均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案和多項(xiàng)式

3、響應(yīng)面代理模型的方法，在MADYMO中對(duì)座椅高度和座墊深度等設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行碰撞仿真分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，并對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證和對(duì)比分析。
　　研究表明，該新型集成式兒童約束系統(tǒng)在三種典型的碰撞工況下均可有效提高兒童約束系統(tǒng)保護(hù)性能，減少碰撞事故中的兒童乘員損傷，達(dá)到對(duì)車內(nèi)兒童的最佳保護(hù)。通過(guò)對(duì)約束系統(tǒng)的優(yōu)化分析確定了各工況下的最優(yōu)匹配設(shè)計(jì)。在正面碰撞工況下，確定座椅高度為0.145m，座墊深度為0.329m，此時(shí)兒童頭部合成加速度峰值下

4、降了15.52％，胸部合成加速度峰值下降了20.39％；在側(cè)面碰撞工況下，確定座墊剛度降低20％，座墊摩擦系數(shù)為0.3，安全帶上固定點(diǎn)高度為0.325m，織帶剛度降低20％，此時(shí)兒童頭部合成加速度峰值下降了13.40％；在追尾碰撞工況下，確定頭枕剛度增加20％，靠背剛度增加20％，此時(shí)兒童頭部合成加速度峰值下降了9.398％，胸部合成加速度峰值下降了16.06％。
　　本文的研究結(jié)果對(duì)國(guó)內(nèi)的兒童乘員損傷防護(hù)研究工作具有一定的參考意