碩士論文：汽車座椅被動安全性仿真分析與結(jié)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計-資料下載頁
2025-06-28 16:26本頁面
【正文】 一些汽車安全性的強制標(biāo)準(zhǔn)國內(nèi)關(guān)于汽車碰撞安全性研究也已展開汽車側(cè)面 是汽車整體結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)側(cè)面碰撞安全性是汽車被動安全性研究的一個重 要方面我國關(guān)于汽車側(cè)面安全性的強制性標(biāo)準(zhǔn)GB157431995 已經(jīng)實施在國 內(nèi)展開關(guān)于汽車側(cè)面碰撞安全性的研究已經(jīng)尤為迫切座椅作為側(cè)面碰撞時的 重要吸能部件在很大程度上影響整車的側(cè)面碰撞安全性在整個乘員約束系統(tǒng) 中人們在加強座椅自身吸能性的同時還要考慮到它與約束系統(tǒng)中的其它部件 的有效配合在安裝安全帶的同時進(jìn)一步在座椅側(cè)面安裝有側(cè)碰安全氣囊結(jié) 構(gòu)如圖12 所示配有雙重保險的座椅必然會更好的為人體提供保護(hù)提高 側(cè)面碰撞時的被動安全性 據(jù)統(tǒng)計在 1999 年美國分別有2656 名和33 名15 歲以下兒童和學(xué)生在公路 交通事故中死亡或受傷分別占公路交通事故中死亡和受傷人數(shù)的6和10 值得注意的是這些在公路交通事故中傷亡的兒童絕大部分是在他她作為 乘員的情況下發(fā)生的研究表明即使是所謂高性能的兒童和學(xué)生乘員的安 全保護(hù)裝置離保護(hù)這類乘員的乘車安全也還差相當(dāng)?shù)囊欢尉嚯x目前兒童約束 系統(tǒng)雖然已經(jīng)進(jìn)行了正面碰撞測試但并沒有模擬美國國家高速公路上的實際情 況針對這一問題美國國家交通安全委員會NHTSA 承諾將考慮用更接近真實 碰撞的前碰側(cè)碰試驗來檢測兒童安全座椅以及在整個碰撞發(fā)生時乘員所受到 的保護(hù)效果并進(jìn)一步測試家人在碰撞發(fā)生時所受到的損傷情況這將極大的推 動兒童座椅的開發(fā)和不斷完善 座椅的安全性設(shè)計要求各個部件都要滿足安全性要求首先頭枕應(yīng)該在汽 車碰撞時限制人體頭部向后運動避免脊髓受傷導(dǎo)致截癱這就要求頭枕應(yīng)具 有一定的彈性能夠很好的吸收能量具備緩沖功能降低作用在頭部的減速度 其次靠背的設(shè)計也應(yīng)滿足不同車輛的需要在低速追尾碰撞中座椅的靠背應(yīng) 盡量保持柔性以減少由于靠背剛性給人體帶來的不必要的傷害[14] 例如乘 員身體沿靠背上滑靠背對乘員產(chǎn)生回彈以及乘員以非正常坐姿乘坐等然而在 高速追尾碰撞中靠背應(yīng)盡量保持剛性因為剛性靠背能夠?qū)⒓铀俣确植嫉饺?體的背部以至全身這時人體可在胸部承受35g 以上的加速度這也是靠背設(shè)計 8 – 吉林大學(xué)碩士研究生畢業(yè)論文 概念中的兩個重要方面即柔性吸能式靠背設(shè)計概念和剛性靠背設(shè)計概念最后 坐墊設(shè)計也應(yīng)該更好的滿足整個乘員約束系統(tǒng)的要求雖然坐墊一般不會引起對 乘員直接的傷害但由于坐墊的結(jié)構(gòu)可以影響乘員運動過程約束力施加到乘員 身體上的方式外部載荷加速度力等的絕對值大小等因此坐墊的安全性 設(shè)計也是不可忽視的安全帶等約束系統(tǒng)如果脫離了座椅系統(tǒng)就不會起到任何作 用因此更好的完善坐墊與其它約束機構(gòu)的配合也是提高座椅安全性的重要手 段 圖12 座椅側(cè)碰氣囊裝置 汽車座椅被動安全性研究方法 目前有關(guān)座椅安全性設(shè)計的研究手段很多初期人們在試驗室模擬各種工 況座椅靜態(tài)特性試驗整車碰撞試驗臺車碰撞試驗等使各工況再現(xiàn)雖然取 得了巨大的成功但不得不承認(rèn)耗資巨大耗時較長以至于每一次修改設(shè)計的周 期變的很長不宜推廣[15] 20 世紀(jì)70 年代美國汽車工程師協(xié)會召開了有限元 方法在汽車結(jié)構(gòu)計算中應(yīng)用的學(xué)術(shù)會議總結(jié)和交流了有限元方法在汽車工程計 算中的應(yīng)用經(jīng)驗至此有限元方法在汽車上的應(yīng)用日益廣泛這也給座椅的設(shè) 計研究開拓了新的發(fā)展道路汽車座椅骨架屬于空間桿系和空間板系的組合結(jié) 構(gòu)對于駕駛員座椅而言由于各種調(diào)節(jié)機構(gòu)的設(shè)計導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不完全對稱同 時汽車在行駛過程中座椅承受復(fù)雜的載荷結(jié)構(gòu)中的各個桿件即受彎曲又受 9 – 第一章 概 述 扭轉(zhuǎn)基于這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)利用有限元方法對座椅系統(tǒng)進(jìn)行各種工況仿真具有 明顯優(yōu)越性不僅節(jié)省了大量的人力物力財力還能取得良好效果其中可 用于座椅靜態(tài)特性分析的有限元軟件有美國 MSC 公司開發(fā)的 MSCNASTRAN 以及有限元分析軟件ANSYS SAP 等用于座椅動態(tài)特性分析的軟件主要有法 國 ESI 公司開發(fā)的 PAMCRASH 美國 NASA 開發(fā)的 DYCAST 以及美國 LAWRENCE LIVEMORE 開發(fā)的DYNA3D 等
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