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汽车工程 2020年第5期42卷 615-620页

作者：胡远志朱鸿旭曾宪菁王振飞徐紫红蒋成约重庆理工大学汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室重庆400054 泛亚汽车技术中心有限公司上海201201 天合汽车科技(上海)有限公司上海201814

主动控制卷收器(ACR)能改善乘员的离位位移并降低二次碰撞的风险。为探究制动工况下ACR对乘员的影响,首先进行志愿者实车道路试验和试验数据的乘员运动响应分析,并建立了包括主动人体模型的仿真模型。模型对标后搭建Kriging近似模型并采... 详细信息

主动控制卷收器(ACR)能改善乘员的离位位移并降低二次碰撞的风险。为探究制动工况下ACR对乘员的影响,首先进行志愿者实车道路试验和试验数据的乘员运动响应分析,并建立了包括主动人体模型的仿真模型。模型对标后搭建Kriging近似模型并采用NSGA-Ⅱ算法进行ACR参数优化。结果表明:优化后头部质心和第一胸椎(T1)的离位量分别减小了55%和73.44%,且回弹阶段各部位加速度明显减小,预紧力和乘员离位量呈负相关趋势,且与制动前触发相比,制动后触发ACR时,预紧时间的变化对乘员离位的影响较大。

关键词：主动控制卷收器实车试验主动人体模型预紧参数

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典型切入事故场景重建与乘员一体化防护仿真分析

典型切入事故场景重建与乘员一体化防护仿真分析

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作者：孟祥志重庆理工大学

学位级别：硕士

随着汽车保有量和驾驶人员数量的持续增加,我国的道路交通安全同样面临着严峻的挑战。车辆切入临近车道是驾驶过程中尤为常见的驾驶行为之一,驾驶员的不当切入行为极易引发严重的交通事故。目前国内仅有少数人员对切入事故场景进行研究... 详细信息

随着汽车保有量和驾驶人员数量的持续增加,我国的道路交通安全同样面临着严峻的挑战。车辆切入临近车道是驾驶过程中尤为常见的驾驶行为之一,驾驶员的不当切入行为极易引发严重的交通事故。目前国内仅有少数人员对切入事故场景进行研究,且相应的研究更侧重于从驾驶行为的角度出发。因此,开展典型切入事故场景的乘员一体化防护具有一定的紧迫性。本文通过仿真的手段开展典型切入事故场景重建与乘员一体化防护仿真分析的相关研究。首先,基于真实的危险切入事故案例使用移动标尺时间插值法以及结合Pre Scan软件重建事故案例场景,并验证其有效性。搭建全工况控制策略模块与切入事故案例的动态仿真场景并进行预碰撞阶段的联合仿真。其次,依据美国高速公路安全管理局公布的有限元模型完成整车仿真模型的搭建,并根据试验数据和动画验证有限元模型的精度;基于志愿者实车试验数据和碰撞试验数据,搭建约束系统仿真模型并分别验证Pre-crash与In-crash阶段仿真模型的有效性,进而分析乘员的动态响应和碰撞损伤情况。然后,依据主动安全带的点爆试验搭建主动控制卷收器模块,用于分析主动安全带对乘员姿态响应和碰撞损伤防护的影响。最后,利用Kriging代理模型和多目标遗传算法并结合加权损伤准则(Weighted Injury Criteria,WIC)针对RTA18°仿真工况下的乘员约束系统进行优化设计,以获得最佳的防护效果。本文的仿真结果表明:当雷达探测角为18°(Radar Test Angle 18°,RTA18°)时,自动紧急制动(Autonomous Emergency Braking,AEB)系统的介入时刻提前145ms左右,且案例1和2主车碰撞时车速降低的最多分别为15.6km/h和24km/h。在预碰撞阶段,适配了原有约束系统案例1和2乘员的姿态发生了改变,其中头部最大的离位量分别为96.23mm和130.13mm;碰撞中乘员各部位均有不同程度的损伤,且在RTA18°工况下的损伤要低些。匹配主动控制卷收器后,乘员在预碰撞阶段的离位明显得到了改善,其中案例1和2胸部离位量分别降低了14.62mm和24.34mm,且碰撞中乘员大多数部位的损伤都有所降低,但左大腿力有所增加。通过优化结果可知,适当增大主动安全带预紧力、爆炸预紧力与安全带限力,提前爆炸预紧时刻以及气囊点爆时刻,能改善约束系统的防护效果。其中案例1和2的左大腿力分别降低了9.09%和17.42%,且乘员其它部位的伤害均有不同程度的减小,案例1乘员的HIC和C分别降低了12.19%和12.61%;案例2乘员的HIC和C分别降低了17.10%和6.51%。因此,AEB系统的搭配与乘员约束系统的匹配优化相结合获得了最佳的一体化防护效果。

关键词：切入事故场景事故重建全工况控制策略主动控制卷收器

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