列车乘员二次碰撞损伤及桌板参数优化

作     者：卢嘉茗 秦睿贤 王希 刘莉 陈秉智 LU Jjaming;QIN Ruixian;WANG xi;LIU Li;CHEN Bingzhi

作者机构：大连交通大学机车车辆工程学院辽宁大连116028 中车唐山机车车辆有限公司技术研究中心河北唐山064000 

出 版 物：《大连交通大学学报》 (Journal of Dalian Jiaotong University)

年 卷 期：2023年第44卷第5期

页      面：35-42页

学科分类：08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：吉林省自然科学基金项目(YDZJ202201ZYTS402)。 

主　　题：二次碰撞 损伤预测 Kriging模型 多目标优化 

摘      要：为了降低碰撞事故中乘员损伤,采用HybridⅢ型50%男性刚性假人,建立了包含座椅和桌板的假人碰撞分析模型。以桌板与假人H点的相对位置参数X、Z、厚度T为设计变量,设计三因子五水平的正交试验,研究了各变量对乘员头部、颈部、胸部和腿部损伤的影响规律;采用Kriging代理模型建立了桌板尺寸参数与颈部损伤参数Nij、综合损伤指标WIC之间的关系;采用NSGA-Ⅱ算法求解桌板参数优化设计问题,得到最优桌板尺寸参数,并进行优化方案验证。结果表明:优化后的桌板布局可以有效避免碰撞过程中头部与桌板的直接接触,头部损伤参数HIC_(15)降低了95%,颈部损伤参数N_(ij)降低了58%,胸部损伤参数ThAC降低了71%,左右腿股骨轴向力分别降低39%和37%,乘员碰撞损伤显著降低,桌板优化方案可为内饰安全设计提供参考。