汽车安全气囊仿真分析方法的研究

摘要

随着车辆运用的普及和推广，汽车安全性问题受到更多消费者的关注，汽车主机厂为增强其产品市场竞争力，并满足逐步规范的各国交通安全法规，必须提高汽车的安全性能，现今比较常见的安全装备主要有驾驶员安全气囊、副驾驶员安全气囊、侧面气囊、侧面气帘以及各种功能的安全带。本文使用多刚体软件MADYMO建立正面碰撞乘员约束系统模型后，优化模型设计以及进行相关的参数分析，从而深入研究了汽车主被动安全性问题。
　　本文首先说明了以乘员约束系统为重点的车辆被动安全性研究问题、方案和国内外研究现状。然后引述了正碰过程中驾驶员损伤准则、各国的碰撞法规以及我国正面碰撞技术法规。接着使用多刚体软件MADYMO对正面碰撞约束系统进行建模，主要有汽车车体模型、安全气囊和安全带有限元模型、假人模型，然后求解模型计算输出。对单个模型参数做灵敏度分析实验，分析各个实验参数的改变对乘员约束系统的输出影响，并运用正交试验、极差分析法对所有变量的灵敏度进行筛选。最后根据参数灵敏度分析结果，综合运用试验设计得到最优方案，使优化后乘员的头部和胸部的损伤指标显著下降，同时其它损伤值变化不大。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 选题研究背景和意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 国外主被动安全性研究进展

1．2．2 国内主被动安全性研究进展

1．3 论文主要工作内容和难点

1．4 本章小结

第二章 安全气囊仿真研究理论

2．1 有限元理论

2．2 多刚体理论

2．3 气体热力学

2．4 气体动力学

2．5 本章小结

第三章 汽车正面碰撞乘员约束系统建模

3．1 MADYMO软件

3．1．1 多刚体系统铰链

3．1．2 多刚体系统铰链刚度

3．1．3 多刚体系统的接触

3．1．4 多刚体系统加速度场

3．1．5 MADYMO气囊仿真理论

3．2 正面碰撞约束系统仿真模型的建立

3．2．1 车辆系统模型建立

3．2．2 假人模型的选择与定位

3．2．3 安全带模型建立

3．2．4 气囊模型的建立

3．2．5 接触定义

3．2．6 加载加速度曲线

3．3 乘员约束系统模型的输出

3．4 本章小结

第四章 乘员约束系统参数灵敏度分析及筛选

4．1 系统参数的灵敏度分析

4．1．1 灵敏度概念

4．1．2 灵敏度分析

4．2 系统参数灵敏度筛选

4．2．1 正交试验设计

4．2．2 灵敏度筛选

4．3 本章小结

第五章 乘员约束系统参数匹配

5．1 基于DOE的正面乘员约束系统优化方法

5．2 驾驶员伤害试验结果对比

5．3 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况