預緊式安全帶對乘員的保護效果研究

預緊式安全帶對乘員的保護效果研究

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1、學校代號10532學號S12021068分類號U461.91密級公開碩士學位論文預緊式安全帶對乘員的保護效果研究學位申請人姓名鄧淯方培養(yǎng)單位機械與運載工程學院導師姓名及職稱曹立波教授學科專業(yè)機械工程研究方向汽車安全論文提交日期2015年05月20日學校代號:10532學號:S12021068密級:公開湖南大學碩士學位論文預緊式安全帶對乘員的保護效果研究學位申請人姓名:鄧淯方導師姓名及職稱:曹立波教授培養(yǎng)單位:機械與運載工程學院專業(yè)名稱:機械工程論文提交日期:2015年05月20日論文答辯日期:2015年05月28日答辯委員會主席:龔金科教授Research

2、ontheprotectiveeffectofpretensioningseatbeltsforoccupantbyDENGYuFangB.E.(Chang'anUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofScienceinMechanicalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorCAOLiboMay,2015湖南大學學位論

3、文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加標注引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢^獻的個人和集體,均己在文中^明確方式標明。本人完全意識到本聲明的^^法律后果由本人承擔。:化年/月作者簽名:曰期山文曰學位論文版權(quán)使用授權(quán)書'、本學位論文作者完全了解學校有關保留使用學位論文的規(guī)定,同意爭校保留并向國家有關部口或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版,允許論文彼查閱和借閱。本人授權(quán)湖南大學可臥將本學位論文的全部

4、或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索,可料采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯巧本學位論文。本學位論文屬于1、。保密□,在年解密后適用本授權(quán)書2、不保密囚。‘‘’(請在臥上相應方框內(nèi)打?。崳娮髡吆灻毫铻椋壴黄冢夯耆眨崳妼熀灻浩ぃ壴黄冢盒幕辏拊轮ピ唬崳婎A緊式安全帶對乘員的保護效果研究摘要在交通事故發(fā)生時,汽車安全帶是最重要的乘員保護裝置。為保證乘員的舒適,安全帶在正常佩戴時總會存在一定的織帶松弛量,這會降低乘員約束系統(tǒng)的保護效果。預緊式安全帶能夠有效地消除織帶松弛量,其中較廣泛地被使用的是火藥式卷收器預緊、帶扣預緊等類型。

5、隨著技術的革新,雙級預緊器逐漸被汽車公司提出,一些文獻表明:相對于傳統(tǒng)單邊預緊安全帶,雙級預緊器能夠提高乘員的約束效率,并對減小乘員下潛風險以及改善大腿損傷起到重要作用?;诖?,本文提出了一種新型雙邊預緊器,能夠在單預緊器的基礎上實現(xiàn)雙級預緊器的功能。進一步,通過對該雙邊預緊、卷收器預緊、帶扣預緊三種預緊方式展開仿真對比研究,以評價這三種預緊器的性能特點。具體研究內(nèi)容如下:1、提出了新型雙邊預緊結(jié)構(gòu)并利用CATIA對其進行了概念設計,再基于MADYMO建立與驗證了正碰駕駛員側(cè)約束系統(tǒng)模型,在此基礎上分別建立雙邊預緊、帶扣預緊和卷收器預緊的安全帶模型,對比分

6、析了三者的性能參數(shù)和在典型碰撞工況中乘員RIDE-DOWN能量效率及損傷響應情況。2、基于三種預緊安全帶對安全帶織帶剛度、預緊開始時刻、安全帶上掛點高度、腰帶位置四個參數(shù)進行正交試驗設計,并采用極差分析的方法對比分析了這四個參數(shù)對三種預緊式安全帶作用下的乘員保護效果的影響。3、建立基于MADYMO主動人體模型的約束系統(tǒng)模型,分別在正常工況和危險工況下,對比研究三種預緊器作用下人體模型的腹部損傷情況。結(jié)果表明,卷收器預緊受到預緊力大小的限制使得約束效能有限,而雙邊預緊器及帶扣預緊器可以通過增大預緊力來提高預緊量及預緊效率,且RIDE-DOWN能量效率高,也有

7、利于減小大腿力。帶扣預緊器能較大地減小胸部壓縮量,而雙邊預緊器作用下的乘員整體保護效果最好,帶扣預緊器其次,卷收器預緊最差。另外,對于不同的預緊式安全帶,影響其對乘員保護效果的參數(shù)最優(yōu)水平值均有所不同,該研究能為不同預緊式安全帶在約束系統(tǒng)中的更好匹配提供參考。正常工況下預緊類型對乘員腹部損傷影響小,正確地佩戴安全帶以及約束系統(tǒng)較好的匹配能夠很好的改善腹部損傷;危險工況下雙邊預緊安全帶能夠減小乘員下潛風險,其腹部保護效果比其余兩種預緊方式好,此外,帶扣預緊安全帶作用下的乘員腹部損傷風險比卷收器預緊安全帶要小。本文的研究結(jié)果對改進現(xiàn)有預緊方式以及開發(fā)新的預緊器

8、具有一定指導意義。關鍵詞:預緊安全帶;雙邊預緊;仿真對比研究;乘員

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