全尺寸的大客车整车火灾燃烧实验研究

近几年,大客车火灾比例显著增加。由于人员密集,且公众缺乏对于大客车火灾的认知,往往易造成群死群伤。模拟威海"5.9"校车放火案开展大客车整车燃烧实验,以驾驶室内放火的方式引燃整车,观察车辆在燃烧初期时的温度、烟气变化,总结此类火灾的蔓延规律。实验结果表明:车辆引燃后,驾驶室内火势蔓延迅速,车内氧气迅速消耗,产生了大量的CO、氮氧化物和硫化物等有毒气体,车内温度在3min左右时超过1 000℃,车内乘员应在30 s内就近破窗逃生。     

校车主动式安全气囊控制参数分析

为弥补校车现有乘员约束系统的不足,利用经台车试验验证的MADYMO校车乘员约束系统模型,建立主动式安全气囊的仿真模型。根据气囊的工作原理,分析拉带长度、排气孔面积、气体质量流率、气囊安装位置等气囊参数对6岁儿童乘员伤害值的影响。仿真结果表明:有气囊保护时乘员头颈损伤值降低,但胸部保护效果不明显。排气孔面积变化最大可使6岁儿童乘员综合评价指标WICS(Weighted Injury Criteria for School)降低21.3%,气囊安装位置变化可使WICS最大降低11.5%。上部、中部、下部拉带可使WICS最大降低值分别为2.52%、2.23%和1.58%,气体质量流率可使WICS最大降低2.23%。由于气囊安装位置与排气孔面积对乘员的影响最为显著,气囊参数的调整可明显改善6岁儿童乘员伤害值,实现校车对6岁儿童更好的保护。     

车内甲醛浓度及其动态分布数值仿真分析

针对高污染、高危害的甲醛在乘用车内通风条件下的动态分布特征及规律的研究相对缺乏，应用计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）理论和Fluent软件建立车内甲醛浓度及其分布数值仿真模型，并验证其可靠性. 以温度、通风速率和通风模式因素为变量，基于车内空气流场分析，率先研究乘用车内甲醛质量浓度分布及其动态变化规律，首次系统地探讨温度、通风速率、通风模式对驾驶员和乘员呼吸关键点位甲醛质量浓度分布及其变化规律. 结果表明，温度对车内甲醛质量浓度影响显著；0.5 m/s和4.0 m/s通风速率下甲醛浓度由于涡旋流场而分别呈现“双曲线”和“驼峰”型分布特征. 关键点位驾驶员呼吸位置的甲醛浓度随通风速率增加而增加，当通风速率≤1.6 m/s时，增长速率为16.5%；当通风速率>1.6 m/s后，增长速率为3.6%；整车检测点的甲醛浓度随通风速率增加呈线性增长，增长率约为10.8%. 车内后排空间甲醛浓度高于前排空间.     

车内空气中醛类与苯系物散发特性和健康效应

以M1类新车为研究对象,基于整车VOC测试环境仓法研究车内空气中醛类和苯系物的散发特性及短期衰减行为,考察工况和下线时间对车内空气质量的影响。依据美国环保署颁布的 “致癌物的风险评价导则”,计算车内空气中“五苯三醛”对乘员的致癌风险和非致癌风险,将车内空气中VOC浓度与健康效应相关联。试验结果表明,温度变化对甲醛散发量的影响较乙醛更为显著,通风对乙醛的去除能力强于甲醛,车内空气中苯系物的短期衰减强于醛类物质。高温状态下甲醛对乘员有致癌风险,二甲苯、乙醛、丙烯醛对乘员有非致癌风险。车内空气中多种恶臭物质的协同作用导致车内空气味型复杂,低嗅辨阈值化合物可能导致车内气味强度大。     

基于小环境舱测试的实际车内VOC浓度预测

乘用车内饰释放的挥发性有机物（VOC）严重影响车内空气质量. 车内材料中VOC的释放特性主要由3个释放关键参数表征:初始浓度C₀,扩散系数D_m和分配系数K. 文中应用直流舱C-history法测定了几种典型乘用车内饰中6种VOC的释放关键参数,并研究了温度的影响. 此外,建立了预测实际车内多源材料同时释放VOC时浓度变化的多源释放模型,并模拟实际车内环境建立了3 m3试验系统进行验证实验. 实验结果与模型预测结果吻合较好,说明通过小环境舱测定的释放关键参数能够用于预测实际车内多种内饰共存时污染物的释放情况.      

汽车乘员舱内温度场的数值仿真及试验研究

建立了自然暴晒下汽车乘员舱内的温度场-流场模型,考虑车身传热、车内空气流动和人体散热的影响,对乘员舱内传热过程进行模拟计算.通过暴晒升温试验和制冷降温试验分析制冷模式关闭和开启2种工况下乘员舱温度动态变化规律.仿真结果表明,在制冷工况下前排的冷却效果比后排好,但垂直方向上局部温度差异较大,人体表面存在较大温差.试验结果与仿真结果较吻合,并发现前、后排的热不均匀性在冷却风作用下有不同程度的改善,在制冷初始阶段(10min内)乘员舱的温度变化较为剧烈,对人体热舒适性影响大.研究成果对优化空调设计和提高汽车的乘员热舒适性有重要意义.     

某专用校车顶部安全性能仿真与改进

为提高专用校车顶部安全性,对某专用校车在翻滚事故中的顶部结构对乘员的保护作用进行了研究.利用Hypermesh与Hypercrash软件建立其车身有限元模型.针对碰撞包含几何非线性、材料非线性和边界非线性的特点,选择并定义了合适的非线性材料和壳单元,进行了焊接及其他连接方式的模拟.利用RADIOSS求解器,进行校车翻滚保护仿真及乘用车顶部抗压强度仿真.结果表明:在翻滚保护仿真中,该车车身结构能承受标准要求的1.5倍整备质量载荷,在顶部抗压强度仿真中,施力板下表面侵入量为46 mm,满足标准要求.参照有关国际标准,对A柱及横梁结构进行改进设计,使单根横梁的最大承载能力达到64700 N,提高了该车的翻滚保护性能.     

综合车内VOCs气味及其健康危害对乘员舒适性影响评价

针对评价车内挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds，VOCs）对乘员舒适性影响的方法未能综合考虑车内VOCs的气味和对健康危害性的问题，将汽车内部作为一个室内微环境体系，基于车内VOCs的天然本底质量浓度、国标限值以及检知嗅阈值，采用韦伯-费希纳定律，建立了综合考虑VOCs气味与健康危害的乘员舒适性评价方法. 将变异系数法与三角模糊函数相结合，定量分析车内VOCs主要组分对乘员舒适性的影响权重以及乘员舒适性等级，提出一种基于评语集的定量分析来比较不同车型乘员舒适性的理论方法. 应用上述评价方法与理论进行案例研究，结果表明，4种车型中，第4种车型的乘员舒适性最佳.     

校车座椅乘员约束系统参数优化设计

为研究校车两点式约束系统对中学生乘员损伤防护效果,利用显式有限元分析软件LS-DYNA建立某款校车座椅约束系统数值仿真模型.基于国家标准要求,在实测减速度波形加载下,分析模型中假人头部HIC值,胸部3 ms加速度值和大腿轴向压力值,通过优化约束系统参数进一步提升中学生乘员损伤防护效果.结果表明:减小座椅靠背刚度可以改善中学生乘员腿部损伤防护效果;沿X方向后移安全带固定点位置可明显降低中学生乘员胸部损伤;在合理范围内增大安全带织带刚度可明显降低中学生乘员头部和胸部损伤.     

儿童乘员伤害指标及下潜趋势的影响因素

建立了基于多刚体动力学MADYMO软件的儿童乘员约束系统台车碰撞系统的仿真模型,包括儿童座椅增高垫、成人安全带系统、后排座椅、6岁儿童假人,研究了成人安全带系统的限力器和预紧器的相关参数对儿童乘员碰撞响应和损伤值的影响.结果表明:卷收器预紧器可有效减小儿童乘员伤害值,同时减小儿童乘员的下潜风险;而锚点预紧器会增大儿童乘员的下潜风险,锚点预紧器与安全带单向锁止器配合使用可降低儿童乘员的下潜风险;广泛用于降低成年人碰撞伤害的4.0kN卷收器式限力器在本研究中被证实对于儿童乘员没有明显的保护效果,减小成人安全带限力值可对儿童起到较好保护作用.     

浅析儿童玩具色彩设计

本文通过对儿童玩具色彩特殊性以及设计方法的探讨,结合儿童玩具的实际色彩需求,重点分析了儿童玩具中进行进行色彩设计的特殊方式,探讨了儿童色彩心理学的主要特点,进而明确了儿童玩具色彩设计的策略。     

基于暗通道先验改进的自动色彩均衡算法

针对自动色彩均衡算法在处理色彩丰富度低的低色温图像造成的色温偏高问题,提出了一种基于暗通道先验改进的自动色彩均衡算法。该算法首先对原始图像利用暗通道先验算法及导向滤波进行预处理得到精细透射率图像,然后按照阈值范围提取有效范围点区域得到二值图像,进而求得色温增益因子,最后对自动色彩均衡算法中的色彩域/空域步骤进行优化,完成图像的色温校正。实验结果表明,该算法有效解决了自动色彩均衡算法产生的图像偏色问题,具有良好的色温校正效果。     

不同环境温度下照明光源对人体体温调节的影响

研究人在不同环境温度下,光源照度和色温对人体体核温度、皮肤平均温度和皮肤血流量的影响,探索光源照明对人体体温调节的作用.对8名受试者在人工气候室不同环境温度(18,30 °C)、光源照度(300,1 000 lx)和色温(3 000,6 000 K)下的体核温度、平均皮肤温度和皮肤血流量进行了60 min的测量和记录.结果表明：无论在高温还是低温条件下,当人体暴露于低色温光源下时人的体核温度较高色温光源下时高;在较低的环境温度下,平均皮肤温度和皮肤血流量在冷色温光源下的值高于低色温光源下的值;在较高温度下,平均皮肤血流量和皮肤温度在低色温光源下的值高于冷色温光源下的值.因此,在环境温度发生变化时,光源照明对人体的热调节起着一定的作用,在环境高温下以运用高色温光源为宜,反之亦然.这提示人们在不同的环境温度下对于光源照度和色温的选择是一个值得重视的问题,除视觉需要外,选择时还应考虑人体生理功能的平衡和舒适感.     

光源相关色温计算方法的研究

结合色度学基本理论和遗传模拟退火算法，给出了一种关于计算光源相关色温的程序计算法和利用遗传模拟退火算法得到的计算光源相关色温的一个经验公式，运用该：手法和经验公式所得到计算值和理论值相比较十分接近．可直接应用到实际光源相关色温的计算中。     

激光加热三维瞬态温度场显示

建立激光加热三维温度场计算模型,绘制空间温度分布色温图,重点研究高斯分布的激光束移动速度、功率密度、光斑尺寸对空间温度场分布形态的影响;模拟显示激光热处理相变硬化带形状,分析相奕化深度和宽度,结果表明温度场色温图可以直观地分析硬化状态,而且光束移动速度、功率密度和光斑尺寸不同,色温图的形态也不同。     

基于BP神经网络颜色单通道温度测量及比较

基于高温物体的颜色与温度存在着非线性映射关系,提出一种基于神经网络的图象颜色测温方法.将获取的高温物体图像进行R,G,B(红、绿、蓝)三色素分离,分别独立地送入BP神经网络,通过样本训练后,拟合其与温度的非线性关系.实验证明,R,G,B都有良好的测量精度效果,其中绿色单通道精度最高且测量范围最大,说明此温度测量方法是切实可行的.     

彩色舌体图像分割新算法

彩色舌体图像轮廓的正确分割是实现中医舌诊信息化的重要前提。根据彩色舌体图像的特点提出如下分割方法:首先通过去相关操作拉大图像对比度减小嘴唇的影响;然后将RGB空间中彩色舌体图像转化为HSV和YCbCr空间中的图像,再分别提取Cb和V分量的灰度图像进行二值化处理,把得到的2幅二值图像进行与运算后经数学形态学修正,得到初始轮廓;最后使用Snake模型来得到更加准确平滑的轮廓。基于100幅彩色舌体图像进行试验,结果表明正确分割率达到96%,取得了令人满意的效果。     

基于红外遥控的大功率LED色温和亮度独立控制系统设计

为进一步改善LED室内照明光源质量和智能化控制,设计了基于红外遥控的大功率LED色温和亮度独立控制系统.系统采用薄荷白、红、蓝三色LED混合成白光,通过红外遥控调节LED色温和亮度的独立变化,实现色温动态变化.实验结果表明,系统可实现2 700~6 500K的宽色温范围,调节准确.     

粘土釉面瓦的一次烧成

采用铅硼硅熔块釉研制出同时符合普通粘土瓦坯的烧成温度低、热膨胀系数低这两个主要性能特点的釉料。一次烧成的技术关键是提高釉对坯的附着力。可以通过控制釉浆的细度和浓度、充分干燥并预热瓦坯、添加结合粘土和有机结合剂等途径达到要求。另外,与二次烧成相比,一次烧成施釉应略厚、升温速度应较慢、保温时间应适当延长。     

基于HSV空间的车牌定位方法

车牌区域的颜色特征是车牌的重要信息.针对车牌区域颜色的伴生与互补特性,提出了一套在HSV空间利用颜色特征进行定位的算法.该算法利用车牌区域固定的颜色特征,快速定位到与车牌颜色有关的区域,然后利用车牌区域伴生与互补特性快速去除具有与车牌区域相同颜色的其他非车牌区域.最后使用投影积分进行车牌的精确定位.通过对200幅从交通卡口获取的真实的彩色图像进行试验,准确定位率为98%.