儿童乘员约束系统研究现状与展望

儿童乘员约束系统也称儿童安全座椅，是一项新兴的研究领域。随着儿童乘员数量的上升，对于能够有效地保护儿童乘员安全的约束系统的研究具有特殊的重要意义。介绍了儿童乘员约束系统与成人乘员约束系统在分类和组成上的区别，以及相应的发展和健全的安全法规；展望了先进的设计理论、计算机仿真技术应用和系统型研究策略给儿童乘员约束系统研究开辟的前景。     

基于正交试验的儿童安全座椅约束系统参数的优化设计

轿车内儿童乘员在正面碰撞中是最容易受伤的群体。儿童乘员约束系统的优化对于保护儿童有重要意义。在正交试验设计原理的指导下,利用MADYMO软件,按照美国FMVSS 213和欧洲ECE R44法规要求进行模拟仿真。对单因素进行分析,再通过正交试验的方法进行优化,得到了最佳的优化方案。实现了对该儿童乘员约束系统较全面可靠的评价。     

儿童乘员车内滞留热伤害研究

基于上海机动车检测中心和同济大学儿童乘员车内安全联合项目.为了研究儿童乘员在乘用车和校车车内可能受到的热伤害,通过车内温度试验,得到了不同环境温度下乘用车和校车车内温度变化数据,研究了打开车窗、车身颜色、内饰颜色对乘用车车内温度变化的影响.     

儿童约束系统模型建立及其损伤的初步研究

文章运用多刚体动力学和有限元耦合的方法建立了儿童约束系统(CRS)仿真模型,对整个仿真模型的有效性进行了验证;应用MADYMO软件模拟了侧碰撞中在不同的碰撞速度下车门侵入量、儿童乘员的乘坐位置对3岁儿童乘员损伤的影响.仿真结果表明:在侧碰撞中与碰撞速度有一定比例关系的车门侵入量对儿童乘员头部及胸部的损伤影响非常大,后排座椅靠近碰撞侧位置比非碰撞侧儿童乘员受损伤的风险要高.     

内置式儿童安全座椅侧面碰撞安全性研究

建立了一款置于汽车后排中间位置的内置式儿童安全座椅模型,采用MADYMO与LS-DYNA耦合的方法进行仿真计算,并对该模型进行滑车试验验证.首先对无扶手、面式扶手、杆式扶手以及面式扶手及侧翼相结合的4种不同类型的座椅进行侧面碰撞仿真试验,其次对扶手高度不同的座椅模型进行侧面碰撞仿真试验,最后对仿真结果进行对比分析.结果表明,扶手能限制儿童乘员从座垫滑落而有效避免安全带约束儿童颈部造成的窒息死亡,侧翼能有效保护儿童乘员的颈部和胸部,侧翼和扶手组合式儿童安全座椅模型保护效果最好;扶手高度适中的座椅能对儿童乘员提供最好的保护.     

轻型客车乘员约束系统的模拟计算

在轻型客车正面碰撞过程中,乘员容易受到严重的伤害,优化其乘员约束系统可以得到较好的保护效果。利用有限元软件PAM-CRASH建立了包含座椅、安全带、仪表板及转向系统在内的某轻型客车乘员约束系统的分析模型,并通过试验验证了模型的有效性。在大量数值计算的基础上,运用试验设计方法,得到优化设计方案。经过优化匹配,乘员的头部伤害指标HIC降低了51%,并且满足了中国汽车正面碰撞安全法规的要求。实车试验也很好地验证了改进的效果。该研究方法可以推广应用于其他车型乘员约束系统的优化设计。     

轿车车身结构抗侧面碰撞要求的分析

分析了交通事故中侧面碰撞对车内人员伤害的严重性，针对侧面碰撞标准的要求，对如何满足侧面碰撞情况下的安全性能提出了一些建设性的建议，指出合理地设计乘员舱可以最大限度预防侧面碰撞事故中对乘员的伤害和起有效的保护作用，并就乘员舱设计中车身结构、车门、内饰、座椅等具体结构问题作了一些探讨．     

基于乘员运动的事故再现

为了向交通事故再现提供新的依据,研究了动量冲量法与多体动力学法结合的乘员运动仿真,提出了两类算法的耦合方法.将该方法应用到真实交通事故,依据乘员被抛出车外后的落点位置进行事故鉴定.建立了包括车辆、乘员、地面在内的全三维多刚体仿真模型,以等效加速度脉冲代替碰撞冲击信号,再现乘员的车内和车外运动,并分析动量交换时间对鉴定结果的影响.将仿真结果与法医鉴定结果比较,初步验证了该模型和方法的可行性.     

机动车儿童乘员约束系统研究现状与发展

随着汽车的普及和技术发展,儿童乘员安全越来越受到重视,机动车儿童乘员约束系统可以有效地保护儿童乘员的安全,从而能够大幅度降低交通事故中儿童乘员的伤亡率。该文从发展现状、基本类型和应用方面对儿童乘员约束系统进行了研究,在此基础上展望了未来儿童乘员约束系统的发展前景。     

某MPV正面碰撞乘员侧胸部损伤优化

为了提高某MPV的正面碰撞安全性能,基于该车型正面碰撞试验工况,建立了乘员侧的MADYMO仿真模型。根据正面碰撞试验获得的假人损伤数据,进行了该模型有效性的验证。并依据2015版中国新车评价规程(C-NCAP)管理规定和约束系统能量管理技术,从安全带限力等级、预紧器、安全气囊气袋刚度三个方面对乘员胸部进行了优化,同时进行了试验验证。结果表明,这三个方面可以有效地降低假人的伤害,提高了该车型乘员侧在正面碰撞工况下的得分。     

高速公路追尾事故的力学研究

高速公路追尾事故的本质是一种力学现象。首先阐述了研究高速公路追尾事故的必要性,分析了高速公路追尾事故的特点与原因,然后运用碰撞理论与人机工程学相关知识对高速公路追尾事故的受力和车上乘员伤害进行了分析,最后针对高速公路追尾事故的被动安全问题提出防控对策。     

两种典型安全带布局对乘员的保护比较

为了探究飞机坠毁过程中,安全带座椅系统对乘员的保护情况,利用DYTRAN软件结合ATB数字假人进行了有限元仿真计算。分别针对装备斜三点式和四点式安全带的两种典型的座椅系统,参照FAA对航空用座椅实验的要求设置了两组冲击载荷。通过对比其碰撞动态响应并评估可能的乘员损伤情况,总结了两种安全带形式各自的优缺点。     

车辆防护座椅性能及缓冲吸能器性能分析

抗爆炸冲击座椅广泛应用于我国军用车辆,其缓冲吸能组件特性直接决定座椅防护性能的优劣。为使乘员损伤达到最小,针对某型军用车辆在底部爆炸环境下乘员防护性能进行研究。通过实车底部爆炸试验获取的座椅安装点冲击信号,利用座椅冲击试验台测量不同参数缓冲吸能组件载荷-位移特性,通过有限元模型对试验进行验证和优化。以AEP55乘员伤害准则为目标,研究某军用车辆座椅防护性能提升方法。结果表明,改进后的缓冲吸能组件载荷-位移特性曲线能够显著降低乘员损伤并充分利用座椅行程。为后续座椅缓冲吸能组件设计优化提供导向。     

某军车滚翻乘员损伤研究

为研究特种军用车辆在斜坡滚翻过程中驾驶员及副驾驶员运动姿态,确定乘员损伤评价及评价指标,本文针对某型战术车辆,采用有限元分析方法,放置Hybrid III型有限元假人模型,通过LS-dyna有限元求解平台实现驾驶员不同滚翻方向边界条件下的车辆侧翻过程仿真,从而得到整车滚翻过程中乘员运动状态及各部位损伤值并进行比较,确定乘员损伤评价指标。     

汽车前撞事故中前排乘员下肢防护

针对在乘员约束系统情况下下肢损伤越来越频繁的情况 ,提出了下肢损伤最频繁的部位 -脚踝部的损伤机理 ;通过试验验证修正的假人下肢的数学模型 ;并依据损伤机理 ,提出了下肢防护的措施 :安装限力吸能式制动踏板 ,进而采用经过验证的数学模型对其进行解析研究 ,证明了其有效性     

轿车侧面柱碰撞结构响应与乘员损伤研究

基于侧面柱碰撞对乘员伤害的严重性,应用计算机仿真方法对轿车侧面柱碰撞进行研究.通过对车身侧面结构变形、加速度响应和假人损伤参数等方面的分析,揭示了柱碰撞的特性,并据此提出了改进门槛及地板横梁强度的措施.结果表明:与侧面壁障碰撞相比,轿车侧面柱碰撞造成了对乘员更严重的损伤风险,增大了车身侧面结构的侵入量.通过提高门槛梁、...     

Occupant evacuation model based on cellular automata in fire

By applying the rules set in traffic flow and pedestrian flow models, a basic cellular automata model is presented to simulate occupant evacuation in fire. Some extended models are introduced to study the special phenomena of evacuation from the fire room. The key of the models is the introduction of the danger grade which makes the route choice convenient and reasonable. Fire not only influences the emotional and behavioral characteristics of an individual but also affects his physical constitution, which reduces his maximal possible velocity. The models consider these influence factors by applying a set of simple but effective rules. It is needed to emphasize that all rules are established according to the essential phenomenon in fire evacuation, that is, all the occupants would try to move to the safest place as fast as possible. Some simulation examples are also presented to validate the applicability of the models.