基于THUMS模型低速碰撞气囊标定策略研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：201331206007河北工业大学硕士学位论文基于THUMS模型低速碰撞气囊标定策略研究论文作者：祁志楠学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：车辆工程指导教师：高继东职称：教授级高级工程师DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofVehicleEngineeringSTUDYONTHECALIBRATIONSTRATEGYOFAIRBAGBASEDONTHETHUMSMODELINLOW-SPEEDIMPACTbyQi

2、ZhinanSupervisor:Prof.GaoJidongMarch2016原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化

3、或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要安全气囊的普及和使用在一定程度上减少了交通事故中车内乘员的伤亡率，然而国内的安全气囊大多来自外资供应商，且标定策略根据国外交通事故以及法律法规制定，产品进入国内后并没有针对我国的具体情况进行调整，由此引发的事故（如低速碰撞气囊误点爆、高速碰撞气囊漏点爆）可能会威胁乘员的生命安全。因此有

4、必要根据我国情况对现有安全气囊的标定策略进行验证，并提出修正建议。本文主要针对低速碰撞气囊的标定策略进行研究。首先根据国内某B级车的实车碰撞试验，建立该车基于HybridIII假人和THUMS人体模型的有限元约束系统模型，通过两种人体模型在相同条件下的伤害对比，一方面验证了有限元仿真模型的准确性；另一方面说明了THUMS人体模型能够直观、精准地评估和预测碰撞过程中乘员大脑、骨骼、内脏等组织器官的详细损伤情况。其次，根据现有安全气囊标定矩阵要求，建立A、B级车在23km/h正碰工况下的约束系统模型，通过对比安全气囊点爆和不点爆对THUMS模型的伤害，得到A

5、级车在23km/h正碰工况下安全气囊应该点爆展开，B级车在23km/h正碰工况下的安全气囊不应该点爆展开的结论。为了进一步探究合理的气囊标定矩阵，分别对A、B级车进行不同碰撞速度和不同气囊点火时刻的仿真分析，通过THUMS模型的伤害对比可知：A级车的安全气囊应该在23km/h正面碰撞速度下，碰撞发生后40ms左右点爆展开；B级车的安全气囊应该在30km/h正面碰撞速度下，碰撞发生后35ms左右点爆展开。本文的研究表明，现有安全气囊的标定策略不能普遍适用于所有车型的交通事故，应根据具体的车型做进一步的细化标定研究，这不仅能够有效减少气囊误作用事故的发生，提

6、高汽车低速碰撞的安全性，更利于我国汽车安全气囊标准以及相关法律法规的制定和完善。关键词：THUMS模型；低速碰撞；气囊标定策略；损伤生物力学；气囊误作用IAbstractThecasualtyrateofoccupantsduringthetrafficaccidenthasreducedsincetheairbagswerewidelyused.However,theairbagsaremostlyimportedfromforeigncountries,andthecalibrationstrategyisformulatedaccordingtof

7、oreigntrafficaccidentsandregulations,whichisnotadapttothespecificconditionofChina.Whentheimportedairbagsareused,itmayresultthat,occupants’safetywillbethreatenedinsomeaccidents.Therefore,itisnecessarytoanalyzeandverifythecalibrationstrategyandputforwardtheoptimizationsuggestionsac

8、cordingtothesituationofChina.Thispaperfo