汽车坐盆安全气囊对假人伤害的仿真及优化

卢礼华 1; 2; 陆建辉 1; 刘志峰 1; 高发华 2; 代立宏 2; 罗明军 2

doi:10.7652/xjtuxb201609023

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

汽车坐盆安全气囊对假人伤害的仿真及优化

更新时间：2025-07-09

- 汽车坐盆安全气囊对假人伤害的仿真及优化
- Simulation and Optimization of Automobile Seat Basin Airbag for Dummy Injury
- 西安交通大学学报 2016年50卷第9期页码：146-152
- 作者机构：
  
  1. 合肥工业大学机械与汽车工程学院,合肥,230009
  2. 奇瑞商用车有限公司汽车工程研究院,安徽,芜湖,241006
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  : 2016-01-27。作者简介: 卢礼华(1978—),男,博士生;陆建辉(通信作者),男,教授,博士生导师。基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51405123)
- DOI：10.7652/xjtuxb201609023
  中图分类号： U461
- 网络首发：2016-09-10，
  
  纸质出版：2016
- 稿件说明：
移动端阅览
卢礼华 1, 2, 陆建辉 1, 等. 汽车坐盆安全气囊对假人伤害的仿真及优化[J]. 西安交通大学学报, 2016,50(9):146-152.

Simulation and Optimization of Automobile Seat Basin Airbag for Dummy Injury[J]. 2016, 50(9): 146-152.
卢礼华 1, 2, 陆建辉 1, 等. 汽车坐盆安全气囊对假人伤害的仿真及优化[J]. 西安交通大学学报, 2016,50(9):146-152. DOI： 10.7652/xjtuxb201609023.

Simulation and Optimization of Automobile Seat Basin Airbag for Dummy Injury[J]. 2016, 50(9): 146-152. DOI： 10.7652/xjtuxb201609023.

摘要

针对汽车前碰撞过程中假人胸部压缩量超标这一难点

开发了一种安装在座椅坐盆处的全新坐盆安全气囊。通过理论探索坐盆气囊在碰撞过程中的作用原理

证明了坐盆气囊可以有效抑制假人X向运动

达到了减少假人胸部压缩量的目的。借用计算机辅助工程(CAE)中MADYMO软件建立了坐盆气囊模型

通过零部件和子系统的试验验证了该模型的精度。在某款运动型多功能车(SUV)车型上建立了整车约束系统模型且与试验进行了对标验证; 在验证后的系统模型中通过增加坐盆气囊的CAE模块作为优化的基础模型

对坐盆气囊的安装位置、角度以及点爆时间进行了灵敏度分析和试验设计(DOE)优化

以探寻最佳的优化方案。经台车试验和限力式预紧安全带对比分析表明

坐盆安全气囊可以降低假人胸部14.79%的压缩量

有效抑制了人体骨盆纵向位移。该结果可为保护假人胸部研究提供参考。

Abstract

An innovative seat basin airbag installed on the front seat is developed as a solution to the over compression of the dummy chest in the event of full frontal impacts. The operation principle of the seat basin airbag is theoretically investigated to demonstrate its effect on restraining the movement in X-direction and reduce the compression of the dummy chest. The purpose of reducing chest compression of dummies can be achieved via seat basin airbag. A seat basin airbag model is established with the commercial code of MADYMO and its precision is validated by the tests on sub-system and components. A restraint system model for a SUV is established and validated via a full scale test. Putting seat basin airbag CAE module into the validated full scale restraint system model facilitates constructing an essential optimization scheme

in which DOE(design of experiment)optimization method and sensitivity analysis are performed for the installation position

angle and ignition time of the seat basin airbag. The analysis indicates that the compression of dummy chest can be reduced by 14.79%

and the movement of the pelvic is significantly restrained.

关键词

Keywords

references

王煊, 李宏光, 赵航. 现代汽车安全 [M]. 北京: 人民交通出版社, 1997: 157.

林逸, 郭九大. 汽车被动安全性研究综述 [J]. 汽车工程, 1998, 120(1): 1-8.

LIN Yi, GUO Jiuda. A review on vehicle passive safety research [J]. Automotive Engineering, 1998, 120(1): 1-8.

田婧婷. 汽车正面安全气囊充气过程模拟及试验验证技术 [D]. 长春: 吉林大学, 2009.

郝玮, 黄江寅, 杜亮, 等. 正面假人胸部压缩量优化方法研究 [J]. 汽车与配件, 2014, 41(3): 142-147.

HAO Wei, HUANG Jiangyin, DU Liang, et al. Study on chest deflection optimization method of frontal dummy [J]. Automobile Parts, 2014, 41(3): 142-147.

葛如海, 臧绫, 王浩涛, 等. 汽车座椅坐垫倾角对正面碰撞乘员保护影响分析 [J]. 机械工程学报, 2009, 45(11): 230-234.

GE Ruhai, ZANG Ling, WANG Haotao, et al. Analysis on the influence for the protection on frontal impact by vehicle seat cushion obliquity [J]. Journal of Mechanical Engineering, 2009, 45(11): 230-234.

李铁柱, 李光耀, 顾纪超, 等. 汽车乘员舱安全性与舒适性多学科设计优化 [J]. 机械工程学报, 2012, 48(2): 138-145.

LI Tiezhu, LI Guangyao, GU Jichao, et al. Multidisciplinary design optimization of passenger compartment safety and comfort [J]. Journal of Mechanical Engineering, 2012, 48(2): 138-145.

MARKLUND P O, NILSSON L. Optimization of airbag inflation parameters for the minimization of out of position occupant injury [J]. Computational Mechanics, 2003, 31(6): 496-504.

YOGANANDAN N, PINTAR F A, ZHANG J, et al. Lateral impact injuries with side airbag deployments: a descriptive study [J]. Accident Analysis Prevention, 2007, 39(1): 22-27.

王宪伟. 某乘用车驾驶员安全气囊匹配优化与方案研究 [D]. 长春: 吉林大学, 2013

万鑫铭. 汽车驾、乘人员安全气囊有限元模型的建立及其在前碰撞中的应用 [D]. 长沙: 湖南大学, 2003.

郝旭超. 汽车安全气囊仿真分析方法的研究 [D]. 长春: 吉林大学, 2012.

JIANG C, NEAL-STURGESS C E, HU Y. Kinematics simulation and head injury analysis for rollovers using MADYMO [J]. International Journal of Crashworthiness, 2010, 15(5): 505-515.

何文, 钟志华, 杨济匡. 汽车安全气囊工作性能仿真试验验证技术研究 [J]. 机械工程学报, 2002, 38(4): 126-130.

HE Wen, ZHONG Zhihua, YANG Jikuang. Research on experimental validation of computer simulation of working performance of automobile airbag [J]. Journal of Mechanical Engineering, 2002, 38(4): 126-130.

LABERGE-NADEAU C, BELLAVANCE F, MESSIER S, et al. Occupant injury severity from lateral collisions: a literature review [J]. Journal of Safety Research, 2009, 40(6): 427-435.

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

汽轮发电机组轴系动力学灵敏度分析及响应预测

基于受扰后平衡点延拓的在线暂态稳定控制策略——稳控措施求解

变分水平集方法在Stokes问题形状识别中的应用

利用结构等效转换的空间可展机构装配误差建模与灵敏度分析

考虑性能退化的飞机典型部件灵敏度分析