汽车正面碰撞乘员约束系统模型建立及乘员保护分析

图 ５ 胸 部 变 形 量 时 间 历 程 曲线
试验
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【 主题词】 正面碰撞
汽车
约束系统
能 特性 在 ＭＡ Ｙ Ｄ ＭＯ 中通 过定 义 卸 载 函数 ， 滞 模 迟
０ 引言
Ｍ Ｄ ＭＯ作 为 乘 员 约 束 系 统 开 发 中经 常 使 Ａ Ｙ 用 的一种重 要 的设 计 分 析 手 段 ， 过 对 不 同 设 计 通
方案对 乘员 的保 护效 果 进 行 分 析 预 测 ， 以显 著 可
图 １ 正 面 碰 撞 ＭＡ Ｙ Ｄ ＭＯ
安 全带 系统 采用 有 限元 和标 准 多体 安全 带 模 型组 成 的混 合 安 全 带 系统 ， 限元 安 全 带 可 以模 有 拟安 全带 在假 人 身体 表 面 的滑动 。安 全带 的定 义 还包 括卷 收器 、 限力 器 和预 紧 器 ， 据 实 际情 况 定 根 义 限力器 的 大 小 和 预 紧器 的 预 紧 时 间 ， 以及 与假 人之 间 的接触 。安 全 气囊 采 用 有 限 元模 型 和 均 匀 压力算 法 展 开 。座 椅 、 向 柱 的 压 溃 特 性 ， 垫 、 转 膝 风窗 的刚 度特 性 以及 各个 铰 链 的 约束 特 性 定 义均 来 自试 验数 据 。
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图 ２ Ｂ柱 下 端 加速 度 历 程 曲 线
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图 ４ 胸部 合成加速 度时间历程 曲线
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型来 实 现 。
减 少物 理试 验 次 数 ， 小 开 发 成 本 和缩 短 开 发 流 减 程 。本 文结 合 某 轿 车 约束 系统 的 开 发 ， 绍 了 在 介 ＭＡ Ｙ Ｏ软 件 中 建 立 正 面 碰撞 驾 驶 员 约 束 系 统 Ｄ Ｍ 模 型建 立 的方 法 ， 乘 员 在 正 面 碰 撞 中 的动 力 学 对 响应 进行 了分 析 ， 结 合 试 验 对 仿 真 分 析 的结 果 并 进行 了验 证 ， 此 基 础 上分 析 了 座 椅 的坐 垫 倾 角 在 和集 成安 全带 式座 椅对 乘员 的保 护效 果 。
收 稿 日期 ： ００— ４— ９ ２ １ ０ ０
上海汽车
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假 人 和安 全 带 的准确 定 位对 模 拟结 果 有着 重 要 影 响。文 中假人 和 安 全带 的定 位 参 数 为经 过 预
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模 拟定 位达 到平衡 状态 时输 出 的参数值 。
汽车正面碰撞乘员约束系统模型建立及乘员保护分析
蔡 君 乔 维 高 张 羽佳 （ 武汉理工大学汽车工程学院， 湖北武汉 ４０７ ） ３００
【 摘要】 利用Ｍ Ｄ Ｍ 软件建立了 ＡＹ Ｏ 乘员约束系统的 模型， 整个模型包括车体、 安全带、 安全气囊和假
人 。模型经过验证后 与试验数据相 比较 符合 要求 ， 并利用验证后 的模 型对座椅坐垫倾角参数 和集 成安全带 式座
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模 型 的输 入采 用该 轿车 试验 中测得 的 Ｂ柱 下
端 加速 度 曲线 ， 图 ２所 示 。 如
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１ 驾 驶 员 约束 系统模 型 的建 立
根 据该 轿 车 驾 驶 室 的 布 置 几 何 参 数 建 立 的 Ｍ Ｄ ＭＯ车体模 型 如 图 １ 示 ， 模 型包括 风 窗 、 Ａ Ｙ 所 该
前 围板 、 脚踏 板 、 板 、 地 座椅 和转 向系 等 。座椅 、 转 向柱 的压 溃 特性 、 垫 、 窗 的刚 度 特性 以及 各 个 膝 风 铰 链 的约束 特性定 义 均 来 自试 验 数 据 。座 椅 的 吸
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２ 仿 真 结 果 分 析 与试 验 数 据 验 证
根据 建立 的模 型 ， 计算 得 出假 人头 部 ， 部 的 胸 质心 合成 加速 度 ， 部 的最 大 相 对 变 形 量 以及 驾 胸
椅 对 正 碰 中乘 员 的保 护 效 果 进 行 了 分 析 。
【 ｂｔａｔ Ａ ｒｓａ ｔ ｙｔｍ ｍ ｄｌｓ ｅｅ ｐｄｂ Ｄ ＭＯｓｈ ａｅ ｗ ｉｈｉｃｕｅ ｅｉ Ａ ｓ ｃ】 ｅｔ ｉ ｓ ｏｅｉｄｖｌ ｅ ｙＭＡ Ｙ ｏｗ ｒ， ｈｃ ｌｄｓｖｈ－ ｒ ｒｎ ｓ ｅ ｏ ｎ