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.     

正面碰撞中安全带预紧方式对驾驶员损伤影响研究

采用MADYMO软件建立了丰田Yaris正面碰撞下驾驶员侧约束系统仿真模型,并通过与实车试验数据进行对标分析验证了该模型的有效性;然后基于验证过的模型研究了正面碰撞中不同安全带预紧方式对驾驶员的损伤影响;同时,在配备预紧限力式安全带的基础上,分析了卷收器预紧、带扣预紧以及双级预紧安全带对假人的保护效果。仿真结果表明,预紧限力式安全带对假人的保护效果优于仅预紧式、仅限力式以及普通三点式安全带,而且在预紧量相同的情况下,卷收器预紧与带扣预紧对假人损伤影响无明显差异,但双预紧式安全带可有效降低假人头部和胸部损伤值。     

正面碰撞安全带约束系统保护效果的研究

为对比在正面碰撞中,不同安全带预紧器及其组合、不同载荷限力器的各限力等级对驾驶员安全性的影响,采用碰撞仿真软件MADYMO建立了某型轿车驾驶员约束系统仿真模型,并经试验验证。仿真结果显示:安装卷收器与带扣双预紧器、带扣预紧器以及卷收器、带扣与锚点三预紧器分别能使驾驶员头部伤害指标HIC36、髋部合成加速度a以及左、右大腿力Fleft、Fright降至最低值360.35、418.03 m/s2、2 018.34 N、1 245.21 N;当未安装预紧器时,HIC36、胸部3 ms合成加速度T3MS、上颈部剪切力(负值)Fx-、上颈部轴向力(正值)Fz+、Fleft、Fright以及a分别到达最大值634.73、401.45 m/s2、739.46 N、1 625.24 N、3 323.43 N、3 102.55 N以及482.76 m/s2;当卷收器载荷限力器的限力等级逐渐减少时,T3MS、Fx-、Fz+以及胸部压缩量Thpc都逐渐降低,但Fright逐渐增大;当锚点载荷限力器的限力等级逐渐减少时,Fleft、Fright、Fx-都呈上升的趋势。上述结果进一步扩展了安全带预紧器与载荷限力器的研究范围,为新型安全带约束系统的研制提供了理论依据。     

汽车安全带新型预紧器的结构与性能仿真

提出了一种作为安全带预紧器核心部件的新型离合机构,应用该机构开发了一套新型预紧式汽车安全带,介绍了它的结构组成、工作原理和性能.建立了安全带机构力学模型,利用ADAMS软件进行机构运动学仿真和分析,结果表明离合机构传动可靠,织带回卷量与设计要求吻合;采用MADYMO软件建立了正面碰撞模型,仿真分析表明人体头部伤害指数、胸部加速度、大腿骨轴向力和胸部变形量均在GB11551-2003和ECER94等相关标准的规定范围之内,其它如粘性伤害响应、组合胸部指数和胸部累积3 ms损伤等人体损伤指标也处在较小的区间,正则化伤害评价值约为0.48,说明该新型安全带能够有效降低乘员伤害值,具有较好的乘员保护效能.     

汽车安全带新型预紧器的结构与性能仿真分析

提出了一种作为安全带预紧器核心部件的新型离合机构, 应用该机构开发了一套新型预紧式汽车安全带, 介绍了它的结构组成、工作原理和性能特点. 建立了安全带机构力学模型, 利用ADAMS软件进行了机构仿真和分析, 在MADYMO软件中建立了正面碰撞模型, 仿真分析表明人体头部伤害指数、胸部加速度、大腿骨轴向力和胸部位移均在相关标准的规定范围之内, 其它人体损伤指标如VC、CTI和C3ms等也处在较小的区间, 说明该新型安全带能够有效降低乘员伤害值, 具有较好的乘员保护效能.     

某新能源汽车后副车架疲劳失效分析与优化

为了解决某新能源汽车后副车架台架试验的疲劳失效问题,首先基于Hypermesh软件建立后副车架有限元模型;其次分别对其进行刚度分析、强度分析和疲劳分析。结果表明：其模态小于目标值;其最大应力小于材料屈服;其本体及其焊缝的最大损伤值超出目标值,最大损伤位置与失效位置相同。然后,通过填充其漏液孔进行结构优化,优化之后其各项性能均能够满足设计要求。最后对其优化方案进行台架试验验证,满足台架疲劳要求。     

基于GA-BP的安全带佩戴识别方法

为了避免不规范佩戴安全带行为的发生,进一步提高安全带的佩戴率,提出了一种基于GA-BP的安全带佩戴识别方法.该方法在图像处理技术的基础上,提取安全带极坐标转化后的二值化图像像素值作为表征安全带佩戴状态的特征向量,并通过PCA方法对其进行降维;然后采用BP神经网络算法,建立基于BP神经网络的安全带佩戴识别模型,同时为了提高安全带佩戴识别模型的精度,引入遗传算法对其权值和阈值进行优化,建立基于GA-BP的安全带佩戴识别模型;最后通过具体实例验证.结果表明:该方法合理有效,能较好地对安全带的不同佩戴状态进行识别,具有较好的实用性和推广性.     

钻铤螺纹的有限元分析及应力分散槽优化设计

针对钻井技术进步带来的井下钻铤的服役条件更加苛刻、失效更加严重的问题,对钻铤螺纹失效问题进行了深入分析,找出引起钻铤螺纹失效的主要原因和失效的关键部位,利用大型三维实体建模软件Pro/E和有限元分析软件ANSYS分别对API标准钻铤螺纹进行实体建模和强度分析,得出了钻铤螺纹在不同工况、不同结构条件下的等效应力分布情况,并对ZTNC56-80型钻铤螺纹应力分散槽进行了最优化研究,找出了其最优值,并指出应力的变化与过渡圆角变化不是线性对应关系,在改进钻铤螺纹应力分散槽结构时,不能单纯以增大结构过渡圆角为手段,从而为改进钻铤螺纹应力分散槽结构提供了科学依据。     

微加速度计多失效模式可靠性分析

以梳齿式电容微加速度计为研究对象,开展考虑刚度失效、黏附失效等多个失效模式共同作用下的可靠性分析。首先,建立表征各失效模式的数学模型;并利用结构可靠度方法进行各失效模式的可靠性分析。然后,进行各失效模式的相关性分析,获得相关系数矩阵。最后,以各失效模式可靠性结果和相关系数矩阵为输入,建立微加速度计多失效模式可靠性分析模型;并进行相应的可靠性分析。一方面给出了微加速度计的可靠度,用于判别微加速计是否满足可靠度要求;另一方面给出了微加速度计各失效模式和各随机变量的量化的重要度排序,用于确定具有针对性的可靠性提高措施。     

基于Benchmark模型的拆除构件法分析

为确定结构最不利失效柱位置,以9层Benchmark模型为研究对象,采用拆除构件法进行模型底层各柱分别失效影响的动力分析,并与静力分析结果进行对比。分析结果表明:框架柱失效时间越短,结构失效点的位移响应越大;结构的最不利失效柱位置为结构的边柱;柱的失效使梁的传力模式发生改变,梁由受弯传力变为悬链线式受拉传力;柱的失效同时使与之相连的节点受力状态发生了改变,节点由承受支座负弯矩变为承受拉弯共同作用。     

基于PSO-LSSVM的复杂试验不确定度分析

提出一种结合粒子群优化（PSO）算法和最小二乘支持向量机（LSSVM）模型的复杂试验不确定度分析方法。以汽车座椅的安全带拉伸试验为对象,研究汽车座椅安全带拉伸试验的主要影响因素及其概率密度函数参数,采用拉丁超立方方法进行试验设计,并进行安全带拉伸试验有限元仿真。运用PSO-LSSVM建立安全带拉伸试验的数学模型,并与B...     

汽车座椅视觉舒适度客户感性认知过程

客户对汽车座椅第一时间的感性认知影响着客户对整车的评价及选择.使用眼动仪设备,根据不同注视时间和不同类别的汽车座椅进行客户的视觉感性认知实验,研究客户的感性认知规律,结果显示:被试受到座椅的短时视觉刺激时,汽车座椅的靠背和颈部最吸引被试视觉.随着观察时间增加,被试对座椅的图案、颜色、造型、材质、线条等能够吸引视觉关注的感性元素进行比较选择.在被试进行多种座椅的长时间选择时,由关注座椅某种语义形态逐渐发展为与座椅的语义传递和情感的融合.本文是对反映客户真实内心需求的一种探讨,实验中仍有很多不确定的因素,将在后续的实验中不断完善.     

汽车电动座椅控制系统的设计与研究

针对高档汽车电动座椅的快速调节需要,本文设计了一种汽车电动座椅控制系统。通过AT89C51单片机控制电机带动机械传动装置使汽车座椅具有手动调节和位置记忆功能。     

异形汽车座椅弹簧的刚度及应力分析

以某型异形汽车椅弹簧为研究对象,针对其刚度特性及应力进行理论计算.利用Hypermesh与ANSYS联合仿真研究该异形汽车座椅弹簧的结构特点,并对其弹簧的刚度特性进行应力分析和强度校核.结果表明:基于弹簧串联理论得到的弹簧刚度和仿真结果更接近;汽车座椅弹簧轴向载荷与轴向变形量呈近似线性关系,刚度随着轴向力的增大而小幅增大,在满载工况下,汽车椅弹簧能满足强度要求,符合实际应用要求.利用有限元软件对弹簧进行应力分析及强度校核,并对切应力计算公式提出修正系数,使结果更加合理.     

降低轿车车内后部噪声的研究

介绍应用现代试验和分析技术对轿车车内后部低频噪声源进行识别，并通过识别结果对轿车的原设计进行了改进，使轿车车内噪声得到明显改善。     

集成预紧式安全带的防护性能分析及稳健性优化

随着汽车主动安全技术的发展,为了进一步推动集成预紧式安全带(Integrated Active and Passive Seatbelt,IAPS)技术的发展和产品的广泛应用,本文研究了IAPS对乘员的防护性能,并进行了稳健性优化设计.首先,本文通过Madymo软件对比分析了IAPS、传统火药爆炸式安全带(Conventional Pyrotechnic Seatbelt,CPS)和可逆预紧式安全带(Reversible Pretension Seatbelt,RPS)对乘员的防护性能;然后,构建了以乘员的头部损伤(HIC15)与胸部压缩量(Cdef)为目标函数的Kriging代理模型,运用多目标粒子群优化算法对IAPS的可逆预紧力、可逆预紧时刻、火药爆炸预紧时刻、安全带伸缩率、安全带限力值及安全气囊的激活时刻6个关键参数进行了匹配优化.并基于iSIGHT多学科优化平台,运用最优拉丁方对优化后的Pareto非劣解集采样,蒙特卡洛模拟方法,满足6σ稳健性设计准则;最后,以乘员损伤风险为依据选择最优解.结果表明,IAPS比CPS和RPS对乘员的防护更具有优越性;此外,多目标6σ稳健性优化设计不仅明显减小了乘员的头部损伤(HIC15)与胸部压缩量(Cdef),而且将IAPS产品质量特性的均值和方差同时降低,使得设计变量远离边界约束.因此,提高了产品质量的一致性和可靠性.     

基于SOM聚类的典型车况和动力匹配分析与决策

在残酷的重型卡车市场竞争环境下,如何客观分析用户的动力配置需求,并对其进行最优配置是车企始终追求的目标。基于车速与车辆工况最强相关的观点,首先对车载数据终端所采集的样本数据进行预处理,采用自组织特征映射网络(self-organizing feature map,SOM)聚类分析方法进行速度分布聚类。然后针对不同类型车辆真实数据的聚类结果,总结出各类车型的典型工况。最后结合典型工况与车辆具体配置进行动力匹配分析,从而挖掘出各类车辆的工况需求和动力配置要求。数据化的需求分析为车企在研发、生产、销售等环节消除了歧义,降低了质量投诉以及售后支出,这表明该方案在实践中有着重要的实用价值。     

面向汽车座椅设计的人体单一尺寸确定方法

针对汽车座椅尺寸设计,结合人机工程学和统计学理论,提出基于累积概率和分组插值的人体静态尺寸的两种设计方法.通过建立第95个百分位假人模型,验证这两种设计方法对人体身高尺寸进行计算的有效性.结果表明:两种方法所得到的身高数据精度较好、结果相近,可以为汽车座椅的尺寸确定提供设计依据,也能为不同百分位假人模型的建立提供合理的尺寸.     

基于拓扑优化的复合材料汽车座椅骨架设计

为满足汽车座椅轻量化和安全性的需求,综合采用轻量化材料和结构拓扑优化设计技术,提出了一种碳纤维复合材料乘用车座椅设计方法.新型座椅骨架由碳纤维层合板外壳和短切碳纤维加强筋两部分组成.首先,为提高座椅结构刚度和稳定性,利用结构拓扑优化技术在碳纤维层合板外壳区域内布置合理的加强筋,然后,通过优化碳纤维层合板外壳,提高结构整体刚度,降低骨架质量.结果表明,与参考钢制骨架相比,新型座椅骨架不仅整体刚度得到大幅提升,而且质量减少了30.72%,有显著的轻量化效果.