集成式汽车儿童安全座椅的设计及仿真研究
智能集成式儿童安全座椅控制系统设计
ｃ ｌ ｕ ｄ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｈ ｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ｏ ｆ ｃ ｈ ｉ ｌ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｏｌ ｒ ｌ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｍ ｍ ａ ｎ ｄ ｓ ， ｔ ｈ ｅ ＭＣ Ｕ ｗ ｉ ｌ ｌ ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ ａ ｄ ｊ ｕ ｓ ｔ ｔ ｈ ｅ ｈ ｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ａ ｔ ｓ ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ
为解决集成式儿童安全座椅的智能远程控制问题在已经搭建好的集成式儿童安全座椅平台下以儿童约束系统安全乘坐高度为依据基于android平台和mc9s12sx128单片机开发其控制系统包括蓝牙通信模块电机控制模块信号采集模块记忆存储模块脉冲计数模块行程保护模块省电模块等
２ ０ １ ５年 第 １期 文章编号 ： １ ０ ０ ６ － ２ ４ ７ ５ （ ２ ０ １ ５ ） ０ １ ０ － ０ ０ １ － ０ ７
计 算 机 与 现 代 化 Ｊ Ｉ Ｓ Ｕ Ａ Ｎ Ｊ Ｉ Ｙ Ｕ Ｘ Ｉ Ａ Ｎ Ｄ Ａ Ｉ Ｈ Ｕ Ａ
总第 ２ ３ ３ 期
智 能集 成 式 儿 童 安 全 座 椅 控 制 系统 设 计
张瑞锋 ， 曹立波 ， 郜 亢
（ 湖南大学汽车车身先进设计 制造 国家重点 实验 室 ， 湖 南 长沙 ４ １ ０ ０ ８ ２ ）
ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ．Ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｈ ａ ｓ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｅ ｄ ａ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｔ ｅ ｓ ｅ ｔ ｏ ｆ ｈ ａ ｒ ｄ ｗ ａ ｒ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ａ ｎ ｄ ｈ ａ ｓ ｍａ ｄ ｅ ｔ ｈ ｅ ｈ ａ ｒ ｄ ｗａ ｒｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｓ ｔ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｐ ｈ ｏ ｎ ｅ ｃ ｌ ｉ ｅ ｎ ｔ ｓ ，ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｒ ｅ ｃ ｅ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｃ ｙ Ｗ Ｓ ａ １ ０ ０ ％ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｘ ｉ ｍｕ ｍ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ ｂ ｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ
汽车安全座椅设计研究
汽车安全座椅设计研究引言：随着汽车产业的不断发展，人们对于汽车安全性的要求也越来越高。
作为汽车安全的重要组成部分，安全座椅的设计研究变得尤为重要。
本文将从安全座椅的设计原则、材料选择以及未来发展趋势等方面进行探讨。
一、设计原则汽车安全座椅的设计原则主要包括以下几个方面：1. 保护乘客：安全座椅的首要任务是保护乘客，在碰撞事故中减少乘客受伤的可能性。
因此，座椅的设计应考虑到乘客的头部、颈部、胸部和腹部等关键部位的保护。
2. 吸能减震：座椅应设计成能够吸收碰撞能量的结构，通过减震来缓解碰撞对乘客的冲击。
3. 舒适性：座椅的设计不仅仅要考虑安全性，还要兼顾乘客的舒适感。
舒适的座椅设计可以减少乘客的疲劳感，提高驾乘体验。
4. 多功能性：现代汽车座椅的设计不仅仅是提供一个坐着的地方，还要具备多样化的功能，如调节座椅高度、倾斜角度、支持腰部等。
二、材料选择安全座椅的材料选择直接影响到其性能和舒适度。
常见的材料包括金属、塑料、织物和海绵等。
在选择材料时需要考虑以下几点：1. 强度和耐用性：座椅需要承受各种外力的作用，因此材料的强度和耐用性是重要考虑因素。
2. 吸能能力：座椅在碰撞事故中需要吸收能量，因此材料的吸能能力也是重要指标。
3. 透气性：座椅的材料应具备透气性，以提高乘客的舒适感。
4. 环保性：随着人们环保意识的增强，座椅的材料应尽量选择环保材料，减少对环境的污染。
三、未来发展趋势随着汽车科技的不断进步，安全座椅的设计也在不断演变。
未来发展的趋势主要包括以下几个方面：1. 智能化：随着人工智能技术的快速发展，智能安全座椅将成为未来的发展方向。
智能座椅可以通过传感器和算法等技术实时监测乘客的状态，并根据需要自动调整座椅的角度和硬度，提供更加个性化的座椅支撑。
2. 轻量化：为了提高汽车的燃油效率和减少碳排放，未来的安全座椅将使用更轻的材料，如碳纤维等。
轻量化的座椅不仅可以减少汽车的整体重量，提高操控性能，还可以减少碰撞时对乘客的冲击。
集成式汽车儿童安全座椅的关键技术研究
集成式汽车儿童安全座椅的关键技术研究儿童乘车安全成为碰撞安全领域重要课题之一。
正确使用汽车儿童安全座椅能够有效降低碰撞事故中儿童乘员的伤亡。
常规使用的儿童安全座椅是一个独立结构,通过汽车安全带或固定系统安装在汽车座椅上,不仅安装复杂,且普遍存在儿童座椅的误用问题。
集成式汽车儿童安全座椅,又称内置式儿童安全座椅。
由于与汽车座椅设计为一体,并通过三点式成人安全带将儿童直接固定在车辆座椅上,因此可以有效避免儿童座椅的误用。
但现有集成式汽车儿童安全座椅具有操作复杂、座垫不可无级升高、座垫长度不可改变、影响成人乘坐及侧面碰撞安全性不好等缺点。
本文提出了一款新型集成式汽车儿童安全座椅,适用于3-10岁儿童。
该座椅位于汽车后排中间位置,侧面碰撞安全性好,且不影响两侧成人使用,其增高座垫可根据儿童身高在一定范围内无级调整高度。
相对于常规使用的附加式儿童安全座椅,该座椅无须安装,有效避免了儿童座椅的误用。
本文完成了该新型集成式汽车儿童安全座椅的结构方案,并进行了样件试制和后排座椅改装。
开展了集成式汽车儿童安全座椅的台车碰撞试验,研究了其保护效果,并为仿真研究提供了依据。
利用多刚体动力学仿真软件MADYMO,建立了集成式汽车儿童安全座椅的多刚体仿真模型,并根据试验对上述模型进行了验证,在此基础上研究了该座椅关键设计参数如座垫升高高度、安全带固定点位置、安全带导向机构位置和座垫长度对儿童乘员响应的影响及其对3-10岁儿童的保护效果。
建立了侧面碰撞仿真模型,对该座椅在侧面碰撞过程中对儿童乘员的保护作用进行了探讨。
论文的研究结果表明,所设计的集成式汽车儿童安全座椅能够无级调整座垫高度,改善成人安全带在儿童身上的定位,在正面碰撞和侧面碰撞中对3岁到10岁儿童提供有效保护。
本文的研究结果对国内的儿童乘员安全研究工作的开展和损伤防护技术的开发具有一定参考价值。
汽车儿童安全座椅开发设计
汽车儿童安全座椅开发设计汽车儿童安全座椅的开发设计涉及到儿童乘坐汽车时的安全问题。
根据统计数据，儿童在汽车事故中的受伤和死亡率相对成年人更高，这是因为儿童在碰撞中的身体结构和生理特点与成年人不同。
因此，汽车儿童安全座椅的设计至关重要，可以提供儿童乘坐汽车时所需的最大程度保护。
首先，在汽车儿童安全座椅的设计中，必须考虑到儿童的年龄和身高，因为不同年龄段的儿童所需的安全措施是不同的。
通常情况下，儿童安全座椅分为三个阶段：婴儿座椅、儿童座椅和增高坐垫。
婴儿座椅适合新生儿到1岁左右的婴儿，主要通过保护头部和颈部来保护婴儿。
儿童座椅适合1岁到4岁左右的儿童，可以保护儿童的头部、颈部和腰部。
增高坐垫一般适用于4岁以上的儿童，帮助他们调整到适合汽车安全带的高度。
其次，在汽车儿童安全座椅的设计中，必须考虑到座椅的结构和材料。
座椅的结构应该能够提供良好的支撑和保护，以减少碰撞时的冲击力。
此外，座椅的材料应该是柔软舒适的，能够提供儿童所需的舒适性和安全性。
材料还应该具有阻燃和防水功能，以应对意外情况。
另外，应该使用无毒无害的材料，以保证儿童乘坐时的健康安全。
第三，在汽车儿童安全座椅的设计中，必须考虑到座椅的安装和固定。
座椅应该能够方便地安装在汽车座椅上，并且固定稳定，以防止在碰撞时的位移和摇晃。
此外，座椅的安全带和固定系统应该易于操作，以便父母能够正确使用并确保儿童的安全。
最后，在汽车儿童安全座椅的设计中，还应该考虑到座椅的便携性和多功能性。
座椅应该能够方便地折叠和携带，以便于携带和存储。
此外，座椅还可以设计成多功能的，例如可以调整角度、可调节高度等，以适应不同儿童的需求和成长。
总之，汽车儿童安全座椅的开发设计应该考虑到儿童的年龄和身高、座椅的结构和材料、座椅的安装和固定以及座椅的便携性和多功能性。
只有综合考虑这些因素，才能设计出更安全、舒适和实用的汽车儿童安全座椅。
汽车儿童安全座椅碰撞性能仿真分析与评价
图 １１ 假人头部合成加速度仿真与实验结果
头部损伤指数 ＨＩＣ （Ｈｅａｄ Ｉｎｊｕｒｙ Ｃｒｉｔｅｒｉａ）作为 表征乘员头部损伤的关键指标，采用式（１） 进行评 价：
∫ ＨＩＣ１５
＝（ｔ２ －ｔ１ ）
１ ｔ２ －ｔ１
ｔ２
２ ．５
ａ（ｔ）ｄｔ
ｔ１
（１）
式中： ａ（ｔ） 为头部质心处合成加速度，数值为重力
ｇ．使 用 ＬＳ －Ｐｒｅｐｏｓｔ 中 的 Ｌｉｍｂ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ 功
图 ４ 安全带模型
１．３ 材料模型 儿童座椅的靠背板材 质 是 发 泡 性 缓 冲 材 料
ＥＰＳ，在碰撞过 程 中主 要 起 缓 冲 作 用， 使 用 ＬＳ － ＤＹＮＡ 软件中基于应变率的 １６３ 号泡沫材料模型 进行描述 ［８］，不同应变速率下的应力 －应变曲线 如图 ５ 所示。 ＥＣＥ 座椅的泡沫材料选用 ５７ 号低密 度泡沫 材 料 模 型， 其 应 力 －应 变 曲 线 如 图 ６ 所 示［９］ 。 座椅主体、把手及 ＩＳＯＦＩＸ 底座外壳使用弹
·３３·
２０１４ 年第 ４３ 卷 机械设计与制造工程
性材料模型，而 ＩＳＯＦＩＸ 底座连接件及内部钢材、支 撑脚等使用弹塑性材料模型，台车座椅金属板定义 为刚体材料模型。
定的区域内，即图 ８ 中两条虚线与坐标轴构成的区 域。
图 ５ ＥＰＳ 应变率的泡沫材料性能曲线
图 １ 汽车儿童安全座椅台车碰撞实验装置
１．１ 儿童座椅及台车模型 儿童座椅及台车有限元模型如图２ 所示。儿
一种整车集成式儿童增高座垫的设计
（ ．ｈ ｔｔ ｙＬ ｂ ｒｔｒ ｆ ｔｍｏ ｉ ｎ ｍｉ ｉ ｌｔ ｎ，ｉｎＵｎｖ ｒｉ ； １Ｔ ｅＳａｅＫｅ ａ ｏａｏｙｏ ｏ ｂｌ Ｄｙ ａ ｃＳｍｕａｉ Ｊｌ ｉｅｓｔ Ａｕ ｅ ｏ ｉ ｙ
２ Ｃ ａ ｇｈ ｎ Ｗａ ｒｎ ｕｏ ｏ ｉ ｅ ｔｎ ｏ Ｌｄ ． ｈ ｎ ｅ ｕ ｎ ｏ ｇＡ ｔｍ ｂｌ Ｒ ｆｔ ｇＣ ． ｔ ） ｅ ｉｉ ，
椅 ． 针对 某款具 体 汽车 ， 是 开发 出将 儿 童座椅 集成在
成 人座 椅之 中的儿童 约束 系统 与 目前 市场 能买 到
Ｄｅ ｉ ｎ ０ ｎ ｅ ｒ ｔ ｄ Ｃｈ ｌ ｏ ｔ ｒ Ｃｕ ｈ ｏ ｓｇ ｆＡｎ Ｉ ｔ ｇ ａ ｅ ｉ Ｂｏ ｓｅ ｓ ｉ ｎ ｄ
・
Ｌ ｎ ｆ Ｚ ａ ｇＪ ｎ ｕ ｎ， ｕ Ｓ ａ ｂｎ，Ｌｕ Ｘｉｏ ｈ ｎ ｉＸｉｇｕ， ｈ ｎ ｕ ｙ ａ Ｌ ｈ ｎ ｉ ｉ ａ ｃ ｕ
Ｓｅ ｅｔ ｌｄ ｔｓ
１ 前 言
集 成式 汽车 儿童安 全座 椅 ．又称 内置型 儿童座
都较小． 骨骼 和肌 肉有一 定程 度 的发育 ． 但不 能承 受 某 些局 部约束 ． 要约 束 的点 越 多越好 ． 需 推荐 使用 五 点式 安全 带 ； 于 ５ １ 对 ０岁 儿童 乘员 ． 骨骼 和 肌 肉 其
假 人 的 各项 伤 害 指 标 均 在 Ｅ Ｅ Ｒ ４规 定 的 范 围 内 ， 儿 童 乘 员 的保 护性 能 良好 Ｃ ４ 对
主题词 ： 集成 式儿 童增 高座垫
举 升机构
锁止 机构 台车试 验
中图分 类 号 ： ４３８＋ 文 献标识码 ： 文章编 号 ：０ ０ ３０ （０ ２０— ０ ６０ Ｕ ６． ６ ３ Ａ １０ — ７ ３２ １ ）６ ０ １—４
安全座椅研究报告
安全座椅研究报告一、引言安全座椅是保护乘车者在交通事故中受伤的一种重要装备。
随着交通工具的普及和道路交通的拥挤，交通事故频繁发生，对安全座椅的需求也越来越高。
本报告旨在对安全座椅进行研究，探讨其设计原理、使用效果以及未来发展方向，以期提供有益的参考和指导。
二、安全座椅的设计原理1.安全座椅的结构安全座椅通常由座椅骨架、安全带和头枕等组成。
座椅骨架采用高强度材料制成，能够承受车辆碰撞时的冲击力。
安全带通过固定乘车者的身体，保持其在事故中的位置稳定。
头枕则起到支撑头部、减轻颈部受力的作用。
2.安全座椅的原理安全座椅通过吸收和分散事故冲击力，减少乘车者受伤的风险。
当车辆发生碰撞时，座椅骨架能够缓冲冲击力，并通过合理的设计减少乘车者的滑动和旋转。
安全带则能够限制乘车者的身体运动范围，保持其在座位上的稳定。
头枕能够减少乘车者头部的后仰，降低颈部受力，防止颈椎损伤。
三、安全座椅的使用效果1.安全座椅对儿童的保护效果儿童是交通事故中的高风险群体，使用合适的儿童安全座椅能够显著降低其受伤的风险。
研究表明，使用符合标准的儿童安全座椅能够减少儿童死亡和重伤的概率。
因此，家长在搭乘车辆时应坚持为儿童选择合适的安全座椅，并正确使用。
2.安全座椅对成人的保护效果安全座椅同样适用于成人乘车者。
研究发现，正确使用安全座椅能够显著降低成人乘车者在交通事故中的受伤风险。
因此，无论是驾驶员还是乘客，在搭乘车辆时都应正确佩戴安全带，并调整座椅和头枕的位置，以确保最佳的保护效果。
四、安全座椅的未来发展方向1.智能化设计随着科技的进步，未来的安全座椅有望实现智能化设计。
例如，座椅能够根据乘车者的体型和姿势自动调整，以提供更好的支撑和保护。
同时，安全座椅还可以与车辆系统相连接，通过传感器实时监测乘车者的状态，提供个性化的保护措施。
2.材料创新未来的安全座椅可能采用更轻、更坚固的材料，以提高安全性能的同时减少重量。
新型材料的应用将使安全座椅更加耐用、舒适，并能够适应不同的车辆类型和乘车者需求。
集成式汽车儿童安全座椅的设计与仿真
据 公 安部 交 通 管 理 局 统 计 ，０ ６年 我 国 １ ２０ ２岁
［ 摘要 ］ 提出了一种 新型集成 式汽车儿童安全座椅。该座椅位于汽车后 排 中间位置 ， 高座垫 的高 度可根据 增 儿童身高无级调节 。相对 于常 规使 用 的附加式 儿 童安 全座 椅 ， 座椅 无 须安 装 ， 免 了儿 童座 椅 的误用 。利用 该 避
ＭＡ Ｙ Ｄ ＭＯ软 件 建 立 了该 装 置 调 整 到 不 同高 度 的仿 真 模 型 ， 究 了 ３岁 、 和 １ 儿 童 假 人 正 面 碰 撞 时 的 响应 ， 研 ６岁 ０岁 并
ｈｃ ｅｒ ｅｔ ｈ ｅ ｈ ｏ ｏｓ ｒ ｅｔ ａ ｅａｊｓ ｄｃｎｉｕｕ ｌ ａ ｃｒｉｇｔ ｔｅｈ ｉ ｔ ｆ ｈｌｒｎ ｎｃｍ ｉ ｅｒａ ａ．Ｔ ｅｈｉ ｔ ｆ ｏｔ ａ ｃｎｂ ｄｕｔ ｏ ｔ ｏ ｓ ｃｏｄｎ ｅｇ ｉ ｅ ．Ｉ ｏ — ｌ ｓ ｇ ｂ ｅｓ ｅ ｎ ｙ ｏｈ ｈ ｏｃ ｄ
集 成式 安全 座椅 ， 又称 内置型 儿 童座 椅 ， 以有 可
日 舌 Ｊ ｌ
效 避 免儿童 座椅 的误 用 。它 的特点 是 与汽 车 座椅 设
计 为一 体 ， 通 过 三 点式 成 人 安 全 带 将 儿 童 直 接 固 并 定 在 车辆座 椅 上 。 自 １９ ９ １年 ， ｏｖ Ｖｌ ｏ在后 排 座椅 上
Ｒ ｎ Ｘｊ ａ Ｃ ｏＬ ｂ ｅ ｉ ｎ． ａ ｉｏ＆ Ｏ ｙ ｎ ｈｇ ｏ ｕ ｕ ａ ｇＺ ｉａ
Ｈ ｎ ｎＵ ｉ ｒｔ，Ｓａｅ ｅ ａｏａｏｙｏ ｄａｃｄＤ ｓ ｎａ ｄＭａｕａｔｒ ｇｆｒＶｈ ｌ Ｂ ｄ ，Ｃ ａ ｇｈ ４ ０ ８ ｕ ａ ｎｖ ｓｙ ｔｔ Ｋ ｙＬ ｂｒｔｒ ｅｉ ｆＡ ｖｎｅ ｅｉ ｎ ｇ ｎｆｃｕｉ ｏ ｅ ｉｅ ｏｙ ｈ ｎ ｓａ １０ ２ ｎ ｃ汽车工 Nhomakorabea程
集成式儿童安全座椅性结构设计实践研究
集成式儿童安全座椅性结构设计实践研究作者：冯海霞高锦标程家镯宋丹妮来源：《科学与信息化》2016年第03期摘要经过调查，目前中国现在的儿童安全座椅的使用率非常低，大多数人认为儿童安全座椅价格昂贵，安装复杂，使用的时间短等问题，而忽视了这一安全措施。
基于此背景，本文以现有集成式的儿童安全座椅为基础，从座椅高度的调节，头枕的调节，腰部的约束，安全带的调节四个方面进行研究设计，旨在提高儿童安全座椅的安全性与实用性。
关键词集成式；儿童安全座椅；多功能调节1 引言根据最近的调查显示，交通事故中大多数的受伤害人群中儿童所占的比例为92.83%，也就是说平均每天有60多个儿童会受到交通事故的危害。
调查这其中的原因，绝大部分是由于儿童乘车安全措施做得不好引起的，就目前儿童乘车的方式进行调查发现：大部分儿童是由家长搂抱坐在后座椅（图1.1所示）[1]。
当车在行驶的过程中突然加速，减速或者发生碰撞时，在惯性的作用下家长不仅不能保护好自身的安全，反而还会把怀中的孩子抛出去，造成交通事故。
据世界卫生组织统计，每年有18万以上的15岁以下儿童死于道路交通事故，数十万的儿童致残[2]。
据调查发现：正确使用儿童约束系统，包括儿童安全座椅和儿童安全带，能有效降低交通事故发生时车内儿童死亡率。
发达国家儿童乘员约束系统的使用比例超过90%，而我国这个比例还不足1%[3]。
本文针对这一现象，对儿童安全座椅进行改善设计，旨在提高儿童安全座椅使用的方便性和舒适性，来提高儿童安全座椅的使用率，减少儿童在交通事故中的伤害。
2 儿童安全座椅现状分析2.1 我国儿童乘车的安全措施“目前，发达国家儿童乘员约束系统的使用比例超过90%，而我国这个比例不足1%。
”全国政协委员、国家食品安全风险评估中心副主任严卫星在接受记者采访时表示。
这就说明几乎极少有人使用儿童安全座椅。
而且我国对儿童安全措施以及防护也只是处于前期，虽然也出台了相应的法规，但是实施力度不够，可能是因为儿童安全座椅的安装不方便，大多数的家长认为拆装座太过麻烦，小孩子也不方便，或者是价格比较昂贵，一般都是上千元，不能够适合于广大家庭以及缺少一些技术方面的问题，缺少相应的检测设备等原因（如图2.1所示）。
儿童安全座椅仿真模拟
摘要近年来，儿童的乘车安全是人们十分关注的问题。
据交通管理部门统计，在我国2006年各类事故死亡人数中，因交通事故死亡的人数为89455人，12岁以下儿童在交通事故中的死亡人数为4167人，所占比例4.67%。
其中，车内死亡的有683人，占儿童交通事故死亡人数的16.4%。
交通事故给儿童及其家庭带来的伤害是巨大的。
本文使用多刚体系统动力学软件MADYMO(Mathematical Dynamic Model)对儿童安全座椅，用六岁儿童假人进行仿真分析，主要研究内容如下：1，阅读大量有关文献资料后，概述儿童约束系统（Child Restraint System-CRS）的研究内容和方法，重点介绍国内外CRS的研究现状及发展趋势；2，重点介绍儿童安全座椅Euro-NCAP法规的评价方法和欧洲ECER44/04法规主要内容；3在消化吸收多刚体系统动力学理论MADYMO软件的基础上，以儿童安全座椅实物为依据，利用MADYMO3D软件建立该类型CRS的仿真模型，针对三岁儿童进行仿真分析；4，通过对MADYMO3D软件建立该类型CRS的仿真，得到仿真后的结果，以此对照欧洲ECER44/04法规，得出结论该座椅是否符合此法规。
本论文的研究结果可以作为进一步改进儿童安全座椅的参考依据，为进一步进行学龄儿童乘车安全保护研究奠定了基础。
关键词：多刚体系统动力学，MADYMO，仿真，儿童安全座椅ABSTRACTIn recent years, children's car safety is one of great concern. According to statistics of traffic management in China in 2006 died in various accidents, the number of deaths due to traffic accidents was 89,455 people, children under the age of 12 traffic deaths in 4167 people, the proportion of 4.67%. Among them, the car has 683 people died, accounting for the number of traffic fatalities of children and 16.4%. Traffic accidents to harm children and their families is enormous.This article uses the multi-body dynamics software MADYMO (Mathematical Dynamic Model) on the child safety seat, with a year-old child dummy to simulate and analyze the main contents are as follows: 1, after reading a lot about literature, an overview of child restraint systems (Child Restraint System-CRS) of the content and methods of the research focuses on domestic and foreign CRS status and development trend;2, focusing on child safety seat Euro-NCAP regulations, the evaluation and the European ECER44/04 main content regulation;3, in digestion and absorption of multi-body dynamics theory MADYMO software based on the kind of child safety seats, based on the software used to establish the type of CRS MADYMO3D simulation model, simulation analysis for the year-old children;4, through the establishment of the type of CRS MADYMO3D software simulation, the results obtained after simulation, this control <br>European ECER44/04 regulations, concluded that the seat meets the regulations.The results of this paper can serve as a further improvement of child safety seat reference basis for the further security of school-age children ride basis.Key words: multi-body dynamics, MADYMO, Simulation目录第一章儿童安全座椅研究现状 (5)1.1世界其他各国研究现状............................ (5)1.2我国研究的情况......................................... . (6)第二章国内外CRS研究的发展趋势 (7)2.1现代设计理论在儿童乘员约束系统中的应用 (7)2.2计算机仿真技术的应用分析 (7)2.3系统型研究策略的应用开发 (8)第三章儿童安全座椅Euro-NCAP法规和欧洲ECER44/04法规的主要评价方法.113.1儿童安全座椅Euro-NCAP法规的评价方法简介 (11)3.11条件a (11)3.12条件b (13)3.13条件c (13)3.14条件d (15)3.15条件 (15)3.16条件 (16)3.2欧洲ECER44/04法规简介 (18)3.21对约束系统总成的要求 (19)3.22适用于约束系统零部件的规定 (19)第四章儿童安全座椅仿真模型的建立 (20)4.1试验座椅模型的建立 (20)4.2成人安全带模型的建立 (20)4.3儿童安全座椅模型的建立 (22)4.4 儿童假人模型的建立 (23)4.5 人及儿童安全座椅的初始定位 (24)4.6整体仿真模型 (26)4.7接触定义 (26)4.8加速度场 (27)第五章仿真模拟结果以及验证 (29)第六章全文的总结 (34)致谢 (35)参考文献 (36)第一章儿童安全座椅研究现状1，世界其他各国研究现状据我们所知目前世界各国对儿童乘员约束系统的研究主要集中在约束系统设计、分析试验方法、评价标准以及正确使用等4个方面：1)儿童乘员约束系统的设计兼顾了材料力学、人体工程学、儿童心理学等多方面的因素。
安全汽车座椅设计与碰撞力学仿真分析
安全汽车座椅设计与碰撞力学仿真分析随着汽车的普及和交通事故的频繁发生，汽车的安全性越来越受到人们的关注。
其中，安全汽车座椅的设计对于人类的生命安全至关重要。
本文将会从碰撞力学的角度来探讨安全汽车座椅的设计以及仿真分析，以期为汽车制造商提供有益的参考。
第一部分：安全汽车座椅的设计原理为了使汽车乘客在发生碰撞时能够最大限度地避免受到伤害，安全汽车座椅的设计应遵循以下原则：1. 够结实：安全汽车座椅必须具备足够的结实性，使其能够承受车辆发生碰撞时的冲击力。
座椅的顶部和侧部的结构必须能够承受来自多个方向的冲击。
2. 能缓冲：安全汽车座椅的设计还应考虑如何缓冲车辆碰撞时产生的冲击力。
座椅的底部和背部应配备能够缓冲冲击的护垫。
3. 稳定舒适：座椅不仅要够结实和能缓冲，还要稳定舒适。
座椅的设计应遵循人体工程学原理，以保持乘客在坐姿时的合适姿势，使其身体在发生碰撞时不会扭曲或扭伤。
4. 隔离：安全汽车座椅的设计还应考虑碰撞时乘客受到的惯性力和外部环境对人体造成的损伤，以此设计出能够隔离乘客的座椅结构。
第二部分：碰撞力学仿真分析碰撞力学仿真是评估汽车座椅设计的最佳方式之一。
它可以通过计算车辆轻微碰撞时的情况来检查座椅的耐久性和可靠性，发现潜在的设计缺陷，从而做出改进。
而以下3D仿真模拟可用于对安全汽车座椅做出具体评价：1. 静态仿真：这种仿真模拟用来计算汽车座椅承受其设计负载所需要的支持。
它会模拟重力、扭曲和压缩等因素来完成这一任务，以求确认座椅是否稳定舒适。
2. 动态仿真：这种仿真可以通过模拟车辆运动来模拟汽车座椅在发生碰撞时的情况。
它通过采用非线性数学模型，研究碰撞时座椅和乘客身体的响应，以求确认座椅既能够支持身体，也能够吸收能量，保护乘客。
3. 优化仿真：这种仿真模拟在汽车座椅的设计阶段使用，在模拟过程中，计算机会将最佳的座椅模型与基于优化的算法相结合，以提高设计的效率。
第三部分：未来安全汽车座椅的发展趋势随着科技的不断发展，未来安全汽车座椅将会出现以下趋势：1. 无需安全带的座椅：将来可能会出现座椅采用气体操作，无需安装安全带，其底部可移动式垫子可以承受碰撞产生的冲击。
集成式儿童乘员约束系统优化匹配及设计理论研究
集成式儿童乘员约束系统优化匹配及设计理论研究由于儿童和成人在生理解剖学特征上的差异，针对成人设计的乘员约束系统，不能对儿童提供有效保护，甚至可能导致儿童在交通事故中受伤或死亡；儿童乘员约束系统可以在汽车碰撞事故中有效降低儿童乘员严重损伤和死亡发生的概率。
但由于儿童的快速生长发育，对于父母来说正确有效地使用儿童约束系统非常困难。
据统计，对于3岁以上儿童，在美国、加拿大、澳大利亚、日本和欧洲儿童乘员约束系统的误用率均在50%以上；如何解决约束系统与儿童的身高和体重匹配不当已经成为国际汽车安全领域的热点问题。
针对上述问题，本文在研究了大量文献基础上，主要做了以下三方面工作：1.基于一款可以无级调节座椅高度的集成式儿童座椅，研究了集成式儿童约束系统中各个已实现或潜在可实现的可调约束参数对儿童乘员损伤的影响，并对某集成式儿童乘员约束系统进行了改进研究。
研究结果表明，座椅高度、安全带限力值、靠背角度儿童乘员损伤的影响最大；座垫长度和座垫角度对儿童乘员胸部和头部的损伤影响较小，但对腹部损伤影响较大；有侧面护板且位置靠下能对儿童乘员提供更好的保护作用；将安全带下固定点位置从成人座椅移到儿童座椅上之后无论是正面碰撞下还是侧面碰撞下都能给儿童乘员头部和胸部提供更好的保护作用，但会增加儿童乘员腹部的伤害。
2.研究了近似方法技术及多目标优化在儿童乘员约束系统中的应用必要性。
以座椅高度、靠背角度、安全带限力值作为优化参数，采用多项式回归近似模型和多目标遗传算法NSGA-Ⅱ就集成式儿童约束系统保护3岁、6岁、10岁儿童时进行了多目标优化；在得到的3组较优约束参数上，忽略约束参数与儿童身体特征之间的交互作用，提出了一种儿童身高决定座椅高度、儿体重决定安全带限力值、年龄决定座椅靠背角度的新型匹配关系。
研究结果表明，多目标优化可以避开难以确定的乘员损伤准则为研究者提供多种可供选择的较优方案，仿真试验验证了多目标优化结果能给儿童乘员提供较好的保护作用；提出的新型匹配关系可以较好的解决儿童乘员约束系统与不同身材儿童乘员的参数匹配问题。
安全座椅研究报告
安全座椅研究报告一、引言随着汽车产业的发展，汽车安全问题越来越受到人们的重视。
在汽车中，安全座椅是保护乘客安全的重要装置。
本报告将对安全座椅进行研究，探讨其设计原理、使用方法以及相关的测试标准。
二、安全座椅的设计原理安全座椅的设计原理是基于人类工程学和力学原理。
其主要目标是减少碰撞时乘客身体的运动，保护其免受伤害。
安全座椅通常由外壳、支撑结构、缓冲材料等组成。
外壳用于保护座椅的结构不受外部力的破坏，支撑结构用于提供稳固的支撑，缓冲材料则用于吸收碰撞能量。
设计师需要考虑到乘客的体型、姿势以及不同碰撞情况下的力学特性，以确保安全座椅的设计符合人体工程学原理。
三、安全座椅的使用方法正确使用安全座椅对于乘客的安全至关重要。
首先，乘客需要根据自己的体型和年龄选择合适的安全座椅。
婴儿和幼儿需要使用婴儿座椅或儿童座椅，成年人则需要使用成人座椅。
其次，安全座椅应正确固定在汽车座椅上，确保座椅稳固不会晃动。
最后，乘客需要正确系好安全带，确保安全带固定在正确的位置，能够有效地约束乘客的身体。
四、安全座椅的测试标准为了确保安全座椅的质量和性能，各国制定了相应的测试标准。
常见的测试项目包括碰撞测试、承载测试、耐久性测试等。
碰撞测试是评估安全座椅在碰撞情况下的保护能力，通过模拟真实碰撞情况来检测座椅的结构和缓冲材料的性能。
承载测试是评估座椅的稳固性和耐久性，通过模拟乘客在座椅上的动作来检测座椅的结构是否牢固并能够承受一定的载荷。
耐久性测试是评估座椅在长时间使用后的性能变化，通过模拟实际使用情况来检测座椅的耐用性和寿命。
五、安全座椅的发展趋势随着科技的进步和人们对安全的日益关注，安全座椅也在不断发展和改进。
未来的安全座椅可能会采用更先进的材料和技术，以提供更好的保护效果。
例如，智能安全座椅可能会集成传感器和控制系统，能够实时监测乘客的姿势和身体状态，并根据情况调整座椅的角度和硬度，以提供更个性化的保护。
此外，虚拟现实技术的应用也有望改善安全座椅的设计和测试过程，使其更加精准和高效。
汽车安全座椅设计研究
汽车安全座椅设计研究引言汽车安全座椅的设计是为了保护乘客在车辆碰撞时减少受伤的风险。
随着汽车行业的不断发展，人们对汽车安全性能的要求也越来越高。
本文将探讨汽车安全座椅设计的重要性、设计原则以及未来的发展方向。
一、汽车安全座椅设计的重要性1. 乘客安全保护汽车事故时，安全座椅可以提供额外的保护，减少乘客受伤的可能性。
合理的设计可以减少冲击力对乘客的影响，防止头部、颈部和背部等重要部位受伤。
2. 法律要求各国家都有相关的法律法规规定汽车安全座椅的使用。
合格的安全座椅设计是符合法律要求的基本条件，对于生产厂商来说也是必须满足的要求。
二、汽车安全座椅设计原则1. 结构强度安全座椅的结构应具备足够的强度和刚度，能够抵抗碰撞时产生的冲击力。
合理的结构设计可以分散冲击力，减轻乘客受伤的程度。
2. 舒适度安全座椅的舒适度是一个重要的考虑因素。
座椅应有足够的支撑力，能够提供良好的坐姿支持，减少乘客在长时间驾驶中的疲劳感。
3. 安全带设计安全带是保护乘客的重要装置，合理的安全带设计可以有效地固定乘客在座椅上，减少碰撞时的位移和伤害。
安全带应该易于使用，舒适并能够适应不同体型的乘客。
4. 材料选择安全座椅的材料应具备一定的韧性和抗冲击性能。
合适的材料选择可以提高安全座椅的耐用性和乘客的安全性。
三、未来发展方向1. 智能化设计随着科技的不断进步，智能化的汽车安全座椅设计将成为未来的发展方向。
智能感应装置可以实时监测乘客的状态，根据实际情况调整座椅的角度和硬度，提供更个性化的乘坐体验。
2. 轻量化材料为了提高汽车的燃油效率和减少对环境的影响，轻量化材料将在安全座椅设计中得到更广泛的应用。
新材料的应用可以减轻座椅自身的重量，同时保证结构强度和乘客的安全。
3. 数据分析与模拟利用大数据分析和模拟技术，可以更准确地评估汽车安全座椅的设计效果。
通过收集真实事故数据和模拟碰撞实验，可以对座椅设计进行优化，提高安全性能。
结论汽车安全座椅设计是保护乘客安全的重要一环。
一种整车集成式儿童增高座垫的设计
一种整车集成式儿童增高座垫的设计李幸福;张君媛;陆善彬;刘晓春【摘要】To find a solution for the problems that children occupants who are not tall enough cannot use adult seat belts and the common child booster cushions are complex to fix in the car, troublesome to carry and occupy in-car space, an integrated child booster cushion is proposed in the paper. The lifting mechanism, locking-up mechanism and its opening device of this integrated structure are designed. Prototype of this structure was built and sled test was conducted. Simulation and test results demonstrate that the newly designed booster cushion meets the requirement of strength, various injury index to child dummy are within the specified range of ECE R44, and has good protections for children occupants.%针对儿童乘员由于身高问题不能使用成人安全带以及常规使用的儿童增高座垫具有安装复杂、携带麻烦、占用车内空间等问题,提出一种整车集成式儿童增高座垫方案.对集成式结构中的举升机构、锁止机构以及开启装置进行设计,并进行样件试制和台车试验验证.仿真与试验结果表明,新设计的增高座垫结构强度符合要求,儿童假人的各项伤害指标均在ECE R44规定的范围内,对儿童乘员的保护性能良好.【期刊名称】《汽车技术》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】4页(P16-19)【关键词】集成式儿童增高座垫;举升机构;锁止机构;台车试验【作者】李幸福;张君媛;陆善彬;刘晓春【作者单位】吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室;吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室;吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室;长春万荣汽车改装有限公司【正文语种】中文【中图分类】U463.83+61 前言集成式汽车儿童安全座椅，又称内置型儿童座椅，是针对某款具体汽车，开发出将儿童座椅集成在成人座椅之中的儿童约束系统。
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ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｈｉｌｄｒｅｎ ａｇｅｄ ｆｒｏｍ ３ ｔｏ ｌＯ ｙｅａｒｓ ｉｎ ｆｒｏｎｔａｌ
ｉｍｐａｃｔ．
Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ，ｃｈｉｌｄ ｓａｆｅｔｙ ｓｅａｔ，ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
１．
引言
据公安部交通管理局统计，２００６年我国１２岁以下儿童在交通事故中死亡人数中所占比例
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ
ａｎ
Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｈｉｌｄ Ｓａｆｅｔｙ Ｓｅａｔ
Ｒｅｎ Ｘｉｊｕａｎ，Ｃａｏ Ｌｉｂｏ，Ｏｕｙａｎｇ Ｚｈｉｇａｏ Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ
ｏｆＡｄｖａｎｃｅｄ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ｆｏｒ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｂｏｄｙ，Ｈｕｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，
ＳＯ
ｔｏ ｂｅ ｉｎｓｔａｌｌｅｄ
ｔｈｅ ｍｉｓｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈｉｌｄ
ｓｅａｔｓ ｃａｎ
ｂｅ ａｖｏｉｄｅｄ
ｔｏ
ｓｏｍｅ
ｄｅｇｒｅｅ．Ｔｈｅ
ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
ｍｏｄｅｌｓ ｏｆｔｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｈｉｌｄ
ｓｅａｔ
ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｈｅｉｇｈｔ ｗｅｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｕｓｉｎｇ ＭＡＤＹＭＯ ｓｏｔ｝ｗａｒｅ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅ ３，６
３．３内置扶手机构
为了使儿童乘坐时更舒适．设计了可折叠隐藏于后捧中间靠背凹槽内的内置扶手，如图 ｌ所示。该扶手可绕安装于座椅靠背内的销轴转动，儿童乘坐时．可将扶手拉到与靠背成帅 度位置，不用时可折叠收＾靠背内，不影响成人乘坐后捧位置。
３仿真研究
３１仿真模型的建立
触鼢稻 国船确
田４集成式儿童座椅仿真模型（左：”候＾中：Ｐ６假人右：Ｐ１０霞＾）
表２座垫升高不同高度对儿童乘员响应参数
３．３．２集成式儿童座椅安全带上固定点位置对儿童乘员响应的影响 儿童通过后排座椅中间三点式成人安全带约束在集成式儿童座椅上，上固定点的位置直 接影响着安全带在假人身上定位的路径，从而影响儿童乘员响应。将上固定点分别升高、降 低、左移和右移５０ｍｍ，得到６岁儿童各损伤参数如表３所示。从表３中可以看出，当上固定点 升高和右移时，除ａＴ、ａｘｚ和Ｆｚ外，其余值都有所降低。这是因为肩带更加靠近颈部，对颈
童乘员响应的影响。在６岁假人乘坐高度上分别将座垫高度升高和降ｆ氐Ｓ０ｍｍ，Ｊ瞳各损伤参
数见表２。从表２可以看出，座垫高度升高５０ｍｍ后，ａＨ、ＨＩＣｌ５、Ｍｙ、Ｆｚ峰值有所升高，这 是因为儿童乘坐高度增加后，肩带离颈部距离变远，对儿童头部的约束减弱，使头部相对颈 部向前向下运动增强，故ａＨ、ＨＩＣｌ５、ＭＹ、Ｆｚ增大；座垫高度降低５０ｍｍ后，肩带离颈部更 近，安全带对颈部约束力增加，头部相对颈部向前向下运动减弱，故表２中ＨＩＣｌ５，ａＨ有所 降低，Ｆｚ、Ｍｙ峰值降低。而此时肩带相对儿童上移，对胸部约束作用增强，故ａｍ、ａＴＺ增大。
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２００９中国汽车安全技术国际研讨会
部约束力增加，头部相对颈部向前向下运动减弱，导致ａＨ峰值降低，ＨＩＣ值减小，颈部弯矩 Ｍｙ减小，而此时Ｆｚ也随肩带约束力增大而增大，肩带对胸部约束增加，ａＴ、ａＴＺ峰值升高。 上固定点左移和下移时，肩带远离儿童颈部，故ＨＩＣ值、ａＨ值有所增加，虽然肩带对颈部约 束力变小，但颈部向前向下运动趋势增强，故Ｆｚ和Ｍｙ增大。上固定点左移时，肩带对胸部 约束力减小，故ａＴ、ａＴＺ降低。
Ｈｕｎａｎ ４１００８２，ｈａｐｐｙ２０００９９０＠１６３．ｃｏｍ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｎｅｗ
ｒｅａｒ
ｉｎｔｅｇｒａｔｏｄ ｃｈｉｌｄ ｓａｆｅｔｙ
ｎｏｔ ｔｏ
ｓｅａｔ
ｗａｓ
ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｔｈｅ
ｏｎ
ｓｅａｔ
ｌｏｃａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ
ｍｉｄｄｌｅ ｏｆ ｔｈｅ
ｓｅａｔ．Ｓｏ，ｉｔ
３．２
３岁、６岁、１０岁儿童的碰撞响应
表１ ３岁、６岁和１０岁儿童乘员响应峰值
采用上述仿真模型进行了正面碰撞仿真，碰撞速度为５０ｋｍ／ｈ，选用了ＭＡＤＹＭＯ数据库
ｅ
ｔｏｎｐ３４ｅ１．ｘｍｌ例子中的碰撞加速度一时间函数，该碰撞脉冲符合ＥＣＥＲ４４。表ｌ给出了该碰
撞条件下儿童乘员损伤参数的峰值以及法规参考值，主要有ＨＩＣｌ５、头部合成加速度ａＨ、胸 部合成加速度ａＴ、胸部垂直加速ａＴＺ、颈部沿Ｚ轴方向力Ｆｚ以及颈部绕Ｙ轴方向力矩ＭＹ。 结果表明，３岁、６岁、１０岁假人的损伤参数基本都在法规范围及推荐值以内，仅Ｐ３假人 的颈部力稍大。由此可见，该集成式儿童座椅能够对儿童乘员提供有效的保护。 ３．３集成式增高座椅设计参数的仿真研究 在参数分析中选定的设计变量包括：座垫升高高度及安全带上固定点位置。利用具有代 表性的６岁Ｐ系列儿童假人获取损伤值，所选取的损伤参数有ＨＩＣｌ５、ａａ、ａＴ、ａＴＺ、Ｆｚ、Ｍｙ。 ３．３．１座垫升高高度对儿童乘员响应的影响 座垫升高高度直接影响着儿童与安全带的配合，故将座垫高度改变，分析座垫高度对儿
ｗｉｌｌ
ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｔｈｅ ｃｏｍｆｏｒｔａｂｌｅｎｅｓｓ ｏｆｔｈｅ ａｄｕｌｔｓ
ｔｈｅ ｔｗｏ
ｓｉｄｅｓ．Ｔｈｅ
ｈｅｉｇｈｔ
ｏｆｔｈｅ ｂｏｏｓｔｅｒ ｃａｎ
ｂｅ ａｄｊｕｓｔｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ
ｉｔ ｎｅｅｄｓ
ｎｏｔ
ｔｈｅ ｈｅｉｇｈｔ ｏｆｃｈｉｌｄｒｅｎ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ．Ｉｎ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ州ｔｌＩ ｔｈｅ ｏｒｄｉｎａｒｙ ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ ｃｈｉｌｄ ｓｃａｔｓ． ａｎｄ
ｔｅｓｔ
ａｎｄ １０ ｙｅａｒｓ ｏｌｄ ｃｈｉｌｄ ＡＴＤ（Ａｎｔｈｒｏｐｏｍｏｒｐｈｉｃ
ｓｅａｔ
ｄｅｖｉｃｅ）ｍｏｄｅｌｓ
ｃｈｉｌｄ
ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ｔｏ
ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆｔｂｅ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ６
ｉｎ
ｆｒｏｎｔａｌ
适高度。
２００９中国汽车安全挂丰目％ⅢＨ会
儿童不乘坐时，装置处于缩回状态。具体工作过程与上相反。增高座垫可调整降低到与 两边座垫位于同一高度．此时中间位置可供成人乘坐。
声魁
１
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
旺兰！＝三ｉ：：榷司％兰！ｊｉ＝祟＝｝
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圉２座垫高度月节机构三罐结构示意圈
翟３座垫高度调节机构主视结构示意图
（１手柄２螺扦３前驱动轴４连杆５铆钉６上连接扳７下连接扳８弹性挡矗９后驱动轴
意位置自锁。电动调节时，通过控制开关可实现电机正转和反转从而带动增高座垫上下运动。
儿童乘坐时，装置处于升高状态。具体工作过程为：通过拄动按钮使电机正转或手动调
节手柄（１）带动蠕杆（２）旋转，与螺杆（２）配合的前后驱动轴（３）、（９）带动连杆（４）
运动，连杆（４）和上连接板（６）带动增高座垫升高。根据儿童身高，将增高座垫调整到合
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２００９中田汽车安全技术雷％研讨台
本文提出了一款新型集成式汽车儿童安全座椅，适用于３—１０岁儿童，其增高座垫可根据 儿童身高在一定范围内无级调整高度。同时，本文建立了相应的座椅与儿童假人多体模型，
对该新型座椅的保护效果进行了仿真研究。
２工作原理 不同年龄段儿童由于身高体重不同，对于乘车安全通常有特殊需求。４Ｎ８岁儿童体重约
２００９中国汽车安全技术国际研讨会
集成式汽车儿童安全座椅的设计及仿真研究
任锡娟曹立波欧阳志高
湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室，长沙，４１００８２，ｈａｐｐｙ２０００９９０＠１６３．ｃｏｍ
摘要：本文提出了一种新型集成式汽车儿童安全座椅。该集成式儿童安全座椅位于汽车后排中间位置， 不影响两侧成人使用，增高座垫的高度可根据儿童身高无级调节。相对于常规使用的附加式儿童安全座椅， 该座椅无须安装，避免了儿童座椅的误用。利用ＭＡＤＹＭＯ软件建立了该集成式儿童安全座椅调整到不同高 度的仿真模型，研究了３岁、６岁和１０岁儿童假人正面碰撞时的响应，并针对６岁假人的碰撞仿真分析，得出 了该集成式座椅的关键设计参数。仿真结果表明，该集成式儿童座椅能够在正面碰撞中对３岁到ｌＯ岁的儿童 提供有效的保护。 关键字：集成式，儿童安全座椅，仿真分析
２００９中国汽车安全技术国际研讨会
同一个刚体。另外，根据设计尺寸建立了内置扶手及安全带导向机构模型。后排中间三点式 成人安全带模型采用多体与有限元相结合的混合型安全带。由于本装置适用于３～１２岁儿童， 所以选取ＴＮＯ公司开发的Ｐ系列３、６和ｉｏｎ：儿童假人进行研究，仿真模型如图４所示。其中， 增高座垫根据儿童假人身高分别初步调整到一个适合高度，使肩带和腰带合适地穿过儿童肩 部、胸部和胯部。３岁、６Ｊ：和１０假人座垫沿靠背方向升高高度分别为２００ｍｍ、１３０ｍｍ、８０ｍｍ。
为４．６７％【ｌ】。儿童安全成为碰撞安全领域重要课题之一。正确使用汽车儿童安全座椅能够有 效降低碰撞事故中儿童乘员的伤亡。常规使用的儿童安全座椅是一个独立结构，通过汽车安
全带或固定系统（ＩｓＯＦⅨ）安装在汽车座椅上，不仅安装复杂，且普遍存在儿童座椅的误
用问题，欧州ＣＨＩＬＤ项目进行的一项研究表明增高座椅的误用率高达６７％【２】。 集成式安全座椅，又称内置型儿童座椅，可以有效避免儿童座椅的误用。它的特点是与 汽车座椅设计为一体，并通过三点式成人安全带将儿童直接固定在车辆座椅上。自１９９１年， Ｖｄｖｏ在后排座椅上已使用集成式座椅，后来又推出了一体双阶段增高座椅，座垫可逐级升 高，但只有两级【３】。还有一种集成式座椅，其结构主要是儿童增高座垫折叠内置在座椅靠背 中，使用时将座垫从靠背中打开放置在座椅上就变为儿童增高座椅【４】。座椅靠背内置有供较 小儿童使用的５点式儿童约束带，较大儿童使用的三点式成人安全带。
为１８～３６ｋｇ．身高不足１４５ｃｍ．如果使用成人安全带，在碰撞过程中，肩带可能勒住儿童颈