汽车碰撞侧面柱碰假人伤害研究

摘要

随着我国汽车工业的飞速发展，汽车保有量逐渐增加，全国范围内的汽车碰撞事故越来越多，造成了巨大的生命和财产损失。如何能在碰撞事故特别是侧面柱碰撞事故中保证乘员的安全，也就成了汽车安全研究的一个重要课题。本研究针对我国侧面柱碰法规不完善的现状，首先对某车型进行基于Euro-NCAP法规的柱碰实车碰撞试验，并对实验结果进行仿真模型对标。其次利用对标完成的整车仿真模型建立基于2015新版Euro-NCAP柱碰法规的仿真碰撞试验，并对比分析新旧欧洲法规对碰撞结果的影响。最后对对标完成的整车模型进行约束系统优化，利用正交试验法进行分析，得到最优方案，并对其进行仿真验证。主要工作有：
　　1）侧面柱碰仿真模型的建立及模型对标：实车碰撞试验最关键的部分是试验用假人，首先研究其工作原理，并为实车试验所用车辆安装试验假人、传感器、摄像头等试验装置，完成碰撞试验，得到基于假人伤害值的实验结果。仿真模型是在实车试验的基础上建立的，为仿真模型添加试验假人、安全带、侧气囊SAB、侧气帘CAB、碰撞用刚性柱等，并对相接触部件设置接触。进行仿真计算模拟实车碰撞，结合实车试验结果和工程经验，对仿真模型中相关参数进行修改提交计算机进行计算，重复以上过程，直到仿真计算结果与试验值相匹配，完成对标验证，为进一步的研究提供精确仿真模型。
　　2）基于2015新版与旧版Euro-NCAP侧面柱碰法规的仿真对比研究：利用已经对标完成的整车仿真模型建立基于2015新版Euro-NCAP侧面柱碰法规的碰撞模型并对模型进行计算，得到仿真试验结果。把计算结果与仿真对标结果进行对比分析，总结出2015新版Euro-NCAP侧面柱碰法规条件下，假人的胸部将更难得分，腹部得分困难增加，头部和耻骨部位得分相对容易都能得到满分，为中国C-NCAP侧面柱碰法规的制定提供理论理论支撑和参考意见。
　　3）侧面柱碰约束系统匹配优化：对标完成的仿真模型胸部和腹部都有扣分，约束系统匹配度不够高，为了提高胸部和腹部得分，对模型进行基于约束系统匹配的优化分析。通过正交试验设计方法设计试验方案，利用仿真计算对试验进行仿真验证并对结果进行正交分析，得到最优的约束系统匹配方案，最后对该方案进行仿真验证并把结果基础模型进行对比，证明方案的有效性。整车约束系统匹配是十分复杂的问题，基于柱碰工况的研究更少，本研究提出的优化方案和分析方法为以后的研究提供了思路和方法。

目录

声明

引言

1 第一章 绪论

1.1 汽车侧面柱碰撞研究的意义

1.2 侧面柱碰撞国内外研究现状

1.3 汽车侧面柱碰撞研究方法

1.4 汽车侧面柱碰撞相关试验法规

1.5 本文课题背景和研究内容

2 汽车碰撞的基础理论

2.1 动态仿真分析的研究现状

2.2 汽车碰撞损伤生物力学理论

2.3 侧碰试验假人研究

2.4 本章小结

3 侧面柱碰仿真模型的建立及模型对标

3.1 整车有限元模型的建立

3.2 柱碰假人的调解和整车约束系统模型的建立

3.3 基于旧版Euro-NCAP试验标准的侧面柱碰仿真模型的建立

3.4 侧面柱碰仿真模型有效性验证

3.5 本章小结

4 新旧欧洲试验标准下侧面柱碰假人伤害对比研究

4.1 侧面柱碰撞的力学分析

4.2 旧版Euro-NCAP试验法规中侧面柱碰撞性能指标与评分办法

4.3 基于2015新版Euro-NCAP标准的侧面柱碰仿真模型的建立

4.4 新旧版欧洲试验标准下侧面柱碰假人伤害对比分析

4.5 本章小结

5 侧面柱碰撞约束系统匹配优化

5.1 约束系统综合性能的正交设计分析

5.2 试验参数设定和实验安排

5.3 本章小结

6 总结和展望

参考文献

在 学 研 究 成 果

致谢