汽车碰撞过程中加速度特征对乘员损伤的影响分析

摘要

汽车正面碰撞过程中，动能转化为变形能，被车身部件所吸收。由结构变形产生的车身加速度使车内乘员产生冲击响应会对乘员造成伤害。如何通过控制结构变形，以优化产生的加速度曲线，使人体损伤尽量减小，成为汽车被动安全研究的焦点。
　　 本文针对汽车正面碰撞过程中车身压溃失稳产生初始加速度峰值的特点，提取基本特征-初始压溃产生的加速度峰值，改变峰值大小，构造加速度曲线组，研究峰值变化对乘员安全性的影响。通过人体综合损伤指标，对不同车身加速度峰下人体损伤值进行较全面的评估。说明在车身结构设计时，应该根据需要结合实际情况来对车身加速度峰值进行控制。将通过几个关键点分段描述的加速度曲线，并作为输入载荷带入用一维二阶弹簧质量块系统表征碰撞过程中车、人体躯干、头部之间相互关系的模型。通过对该模型求解，可得到分段化后的加速度曲线与人体响应的解析表达式。较为直观的体现了各点与乘员躯干及头部等重要部位的响应关系，为今后的车身加速度曲线优化，和约束系统优化提供了进一步研究的方法。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪 论

1.1 课题研究的背景和意义

1.2 国内外研究现状及研究方法

1.3本文的主要研究内容

2 碰撞仿真理论及方法简介

2.1 仿真计算介绍

2.2 碰撞仿真软件的介绍

2.3 多体系统计算

2.3.1 多体系统概述

2.3.2 多刚体动力学方法

2.3.3 MADYMO简介

2.4 本章小结

3 基于数值仿真方法的研究

3.1 约束系统的建立

3.1.1 车内环境模型

3.1.2 碰撞假人的类型和选择

3.1.3 安全带的建立

3.2 加速度载荷的建立

3.3 仿真计算

3.3.1 胸部加速度曲线

3.3.2 头部加速度曲线

3.3.3 头部胸部加速度对比

3.4 损伤分析

3.4.1 头部

3.4.2 胸部

3.4.3 各损伤参数的加权计算

3.5 本章小结

4 基于一维二阶振动模型的研究

4.1 振动系统简介

4.2 振动微分系统模型的建立

4.3 加速度曲线的建立

4.4 数学表达式的推导计算

4.5本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致 谢