微型客车乘员约束系统性能分析及改进设计-硕士论文

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1、摘要论文分类号U463.8单位代码10183密级内部研究生学号2990102吉林大学硕士学位论文微型客车乘员约束系统性能分析及改进设计PerformanceAnalysisandImprovingDesignforOccupantRestraintSysteminMini-Van作者姓名赵英如专业车辆工程导师姓名及职称林逸教授-i-摘要论文起止年月2000年9月至2002年3月提要随着汽车保有量的增加汽车道路交通事故逐年上升已成为全球范围内的一大公害如何最大限度地保证碰撞时乘员的安全提高汽车的被动安全性已经成为当今世界的一大主题计算机性能的飞速提高碰撞模拟技术的迅速发展为碰

2、撞仿真研究的深入开展提供的必要的条件MADYMO是最常用的碰撞模拟软件之一目前国外的许多汽车公司都采用MADYMO软件进行乘员约束系统性能的评价和优化因此本文对MADYMO进行了消化吸收并将其应用于乘员约束系统模型的建立和优化研究本文首先在阅读了大量的参考文献的基础上对国内外乘员约束系统的研究和开发现状正碰中乘员伤害的特点和约束系统的评价方法及准则进行了阐述并对荷兰TNO开发的软件MADYMO进行了消化吸收剖析了MADYMO软件的多刚体理论掌握了利用MADYMO软件建立乘员约束系统研究乘员约束系统保护性能的一般过程利用MADYMO软件建立了包括安全带安全气囊座椅转向系和内饰

3、件在内的某微型客车的乘员约束系统仿真模型并通过实车碰撞试验验证了模型的正确性利用经过验证的模型剖析了该微型客车乘员约束系统保护性能特点并对其进行了参数灵敏度分析找出了若干影响乘员响应的敏感参数之后结合工程实际定量研究了一组乘员约束系统参数对乘员响应的影响给出了相应的单参数设计优区域最后应用随机统计理论MonteCarlo方法对所有设计优区域的随机组合进行了多次重复仿真计算消除了各因素间交互作用的影响考察了改进设计方案的稳定性得到了该微型客车具实际应用价值的改进结论关键词微型客车乘员约束系统MADYMO仿真改进设计-ii-摘要第一章绪论1.1汽车被动安全性研究的意义随着汽车保

4、有量的增加汽车道路交通事故逐年上升已成为全球范围内的一大公害据不完全统计自有汽车以来全世界死于道路交通事故的人数约3600多万人比第二次世界大战死亡的人数还多造成的财务损失也十[1]分巨大以美国为例1994年因汽车交通事故死亡的人数达43536人约[2]占各种事故造成的死亡人数总数的一半我国的交通事故随汽车逐年增加基本呈震荡上升态势70年代起增长速度明显加快见图1-1近年来由于汽车拥有量的快速增长交通事故的增幅更大后果更为严重1997年全国共发生交通事故304217起死亡73861人受伤190128人直接经济损失19.01亿元1998年事故346129起死78067人伤22

5、2721人损失19.29亿元1999年事图1-119501998年汽车发展与交通事故死亡人数故412860起死83529人示意图伤286080人直接经济损失21.24亿元与改革开放初的1978年相比1999年事故次数为3.85倍死亡[3][4]人数为4.37倍受伤人数为3.70倍直接经济损失为37.93倍由于道路所处环境和自身技术条件的不同交通事故表现出不同的事故形态特点进入80年代我国的汽车安全性问题开始变得十分严峻与西方发达国家相比我国的交通事故发生率单位公里死亡人数等相对数据均高出了一个数量级汽车安全水平甚至落后于许多发展中国家汽车安全已经成为阻碍我国交通运输业和汽车

6、工业进一步发展的因素之一政府管理和用户需求是推动汽车工业技术进步和不断提高汽车安全性的[5]两大动力面对严重的交通事故问题许多国家如美国日本和欧洲共-iii-摘要同体国家都制定了严格的安全法规和标准与此同时国外关于汽车碰撞安全性方面的研究也早在60年代就系统的开展起来了并取得了飞速的发展随着安全法规的贯彻和汽车安全性研究的开展许多国家的交通事故死亡率大大降低在美国每亿公里死亡人数已由最高峰时的15.6人降至1980年的3.5人又降至1.8人成效十分显著在世界汽车工业不断发展和壮大的今天尤其是随着高速公路的不断推广人们已经认识到由于驾驶员本身道路环境气候车辆技术状况等意外因素

7、的作用交通事故不可能完全避免如何最大限度地保证碰撞时乘员[6]的安全减少事故造成的伤害提高汽车的安全性具有重要的现实意义安全已经成为现代汽车技术的三大发展方向之一它将逐渐替代质量和价格成为汽车市场竞争的优先因素今天由于电子技术的发展汽车已开始装用ABS安全气囊和一些智能化系统汽车的主动安全性和被动安全性均有大幅度提高在发达国家中虽然汽车保有量在增加但汽车交通事故死亡人数或死亡率反而有下降趋势这说明先进的安全技术可换来生命汽车安全已经成为制约我国交通运输业和汽车工业进一步发展的重要因素之一开展汽车安全性研究是十分必要