汽车正面碰撞乘员约束系统的安全性分析

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1、研究与分析2014年第6期(第27卷，总第134期)·机械研究与应用·汽车正面碰撞乘员约束系统的安全性分析吴丽丽，郭世永(青岛理工大学车辆7L．x-程机械研究所，山东青岛266033)摘要：根据正面碰撞乘员约束系统的结构，简要地介绍了某车型中乘员约束系统各部件的模型的建立。并对建立好的模型进行了仿真分析，假人的伤害情况结果表明，该车型的乘员约束系统对乘员起到了很好的保护作用。关键词：正面碰撞；乘员约束；安全分析中图分类号：U467．14文献标志码：A文章编号：1007—4414(2014)06—0012—03Sa

2、fetyAnalysisofOccupantRestraintSysteminCarFrontalCrashWULi—li．GU0Shi—yong(InstituteofVehiclesandConstructionMachinery，QingdaoTechnologicalUniversity，QingdaoShandong266033，China)Abstract：Inthispaper，basedonthestructureoftheoccupantrestraintsysteminfrontalcrash

3、，thecomponentsofvehicleOC—cupantrestraintsystemarebrieflydescribed，andthesimulationanalysistotheestablishedmodelismade，theresultsofdum—myinjurycasesshowthatthevehicleoccupantrestraintsystemplayaverygoodprotectionroleforthecrew．Keywords：frontalimpact；occupantr

4、estraint；safetyanalysisO引言刚体则使用constrained—extra—nodes单元进行连接。随着社会不断发展与进步，汽车产业也成为了社车体模型如图2所示。会发展进步的重要标志之一。最初，汽车技术着重于提高动力性等主动安全性的研究，随着人类生活水平的提高和汽车产业的飞速发展，被动安全性逐步提上研究日程，并取得了长足的发展，目前已经成为汽车研究开发过程中必不可少的重要环节。据统计，在汽～车交通事故中死亡的人数，常常超过世界的局部战图1乘员约束系统模型图2车体模型争，所以交通事故已成为人类

5、社会的重大公害之_1J一。要保证乘员的安全，不但要靠车身吸收碰撞能量和保持乘员舱的完整性，更重要的是还要使用约座椅建模方法分为两种：①将座椅设成柔性体，束系统来对乘员进行减速缓冲。坐垫用泡沫材料模拟，赋予真实的材料参数，座椅靠1模型建立背可定义为刚体；②将座椅设成刚体，座椅与车地板建模用Hyperworks和Primer软件做前处理器，之间通过弹簧阻尼单元连接以模拟坐垫在碰撞过程用Ls—dyna做求解器。随着电脑硬件系统的升级加的纵向变形。基于前者刚度模拟相对准确，假人和坐速，Madymo软件的专业优势越来越不明

6、显。无论是垫之间不会出现初始穿透，计算结果相对准确的优高校还是企业的实际工程应用，如上汽和通用的合作点，笔者采用了前者建模，但计算时间稍微偏长。图中心，泛亚汽车中心，Dyna的使用越来越得到肯定，3为座椅模型。不考虑时间成本的话，有限元的算法还更加精确。图方向盘和转向管柱在碰撞过程中有可能碰到驾1为乘员约束系统完整模型。驶员的头部和胸部，导致驾驶员假人失分。为增大驾1．1车体模型驶员前方的缓冲空间，目前大多数轿车采用了可压溃由于着重于乘员约束系统的研究，所以在综合考式转向管柱，在碰撞中转向管柱可被压溃，通过关方虑

7、仿真精度与效率的情况下，车体采用简易模型。在向盘的向前移动量来增加驾驶员的缓冲空间，在有限建立车体模型时，对于不与假人直接接触的车体部件元仿真中转向管柱的可压溃量通过可滑移柱铰和具采用刚体结构，从而减少时间成本。刚性部件之间使有与实际转向管柱压溃力和位移一致关系的弹簧来用constrained—rigid—bodies单元进行连接，柔性体与实现，图4为方向盘与转向柱的模型。压溃曲线如图5。收稿日期：2014—11—14作者简介：吴丽丽(1987一)，女，山东潍坊人，硕士，研究方向：汽车零部件强度有限元分析及系统仿

8、真优化设计。·12·研究与分析2014年第6期(第27卷，总第134期)·杌械研究与应用·评价方法，胸部加速度最大值大约为35g≤60g；压腿骨压缩力即所受的轴向力≤10000N为准。据大缩变形量最大值约为33mm≤50mm，在假人可以承腿骨仿真计算所的曲线大腿骨所受最大压缩力约为受的范围，符合设计要求。900N，在假人的承受范围之内。604050——Test1一溃压公差