汽車側(cè)面碰撞中集成式氣囊系統(tǒng)的優(yōu)化研究.pdf

1、根據(jù)國(guó)外機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)表明，在汽車碰撞發(fā)生的交通事故中，大約有30％為側(cè)面碰撞引發(fā)的交通事故。汽車側(cè)面變形吸能部件少，是車體中強(qiáng)度較薄弱的部位，碰撞緩沖的區(qū)間較小，一旦發(fā)生側(cè)碰時(shí)，不可能像前碰和后碰一樣，有足夠空間產(chǎn)生變形來吸收碰撞能量，因而乘員受傷的機(jī)率較大，特別容易造成乘員的頭、胸等重要器官損傷。因此，車輛側(cè)面碰撞安全性的研究成為車輛被動(dòng)安全性研究的一項(xiàng)重要內(nèi)容，如何提高車輛側(cè)面碰撞事故發(fā)生時(shí)對(duì)乘員的保護(hù)性能成為當(dāng)今又一熱點(diǎn)課題。

2、　　本文旨在通過研究某款車的側(cè)面安全性能，提出了利用汽車側(cè)面胸臀一體式安全氣囊和簾式安全氣囊來提高乘員的安全性，并對(duì)兩種氣囊的乘員防護(hù)性能進(jìn)行分析和優(yōu)化。
　　文章首先建立并驗(yàn)證了可變形移動(dòng)壁障的有限元模型，借助國(guó)內(nèi)某款車型，采用有限元建模的方法，建立了整車側(cè)面碰撞的有限元模型，通過與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，驗(yàn)證了整車有限元模型的有效性。按照GB20071-2006標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行了側(cè)面碰撞仿真，結(jié)合多剛體動(dòng)力學(xué)分析軟件MADYMO，應(yīng)用PSM

3、子結(jié)構(gòu)方法，得到假人損傷指標(biāo)值并按照法規(guī)要求進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià)。針對(duì)模型在側(cè)面碰撞中對(duì)乘員保護(hù)的不足，提出了用側(cè)面胸臀一體式安全氣囊和側(cè)面簾式氣囊保護(hù)乘員的胸臀和頭部。針對(duì)側(cè)面胸臀一體式氣囊，通過分析單氣室情況下，氣囊對(duì)乘員的胸臀保護(hù)不足，提出了雙氣室側(cè)面氣囊，然后運(yùn)用試驗(yàn)設(shè)計(jì)(DOE)技術(shù)，建立Kriging代理模型，結(jié)合多目標(biāo)遺傳算法NSGA，對(duì)雙氣室側(cè)面胸臀一體式安全氣囊的多目標(biāo)優(yōu)化問題進(jìn)行研究，得到了較為理想的結(jié)果。最后建立并分析

4、了側(cè)面簾式氣囊對(duì)乘員頭部的保護(hù)效果，并根據(jù)推薦程序評(píng)估了其對(duì)離位乘員的損傷情況。
　　研究結(jié)果表明：雙氣室側(cè)面胸臀一體式安全氣囊對(duì)乘員的保護(hù)作用明顯優(yōu)于單氣室氣囊，并且通過優(yōu)化使假人的損傷完全滿足法規(guī)規(guī)定的側(cè)面碰撞損傷的高性能限值，特別是兼顧了胸部和骨盆的損傷防護(hù)；結(jié)合子結(jié)構(gòu)方法、均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)、Kriging代理模型和遺傳算法的優(yōu)化方法在汽車碰撞問題中能夠取得較好的效果；側(cè)面簾式氣囊極大地減輕了乘員頭部損傷，并且驗(yàn)證該簾式氣囊對(duì)離