最新轿车碰撞事故中儿童乘员的损伤防护技术研究-车辆工程专业毕业论文.docx

文档介绍：轿车碰撞事故中儿童乘员的损伤防护技术研究-车辆工程专业毕业论文
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学校代号：10532
学 号：B06021020提 供可靠的理论依据和有效的研究方法。为此目的，对美国CIREN数据库(1996—2022 年)、FARS数据库(2000—2022年)及中国长沙市交警事故数据库(2001-2022年)中 的儿章乘员事故数据进行了统计分析；采用多体动力学和有限元模型进行了事故 重建分析，提出了一种基于多种软件(PC—Crash，LS．Dyna和MADYMO)相结合的 儿童乘员两车碰撞事故重建方法，并将该重建方法应用到从德国GIDAS数据库 中挑选的一起典型前碰撞和一起典型侧碰撞事故案例；进而采用多体动力学方法 深入细致地研究了前碰撞条件下约束系统误用对防护效率的影响，构建了多项式 回归(PRG)、Kriging及RBF神经网络代理模型，对儿童约束系统的设计参数进行
了优化，并利用能量效率理论对儿章乘员碰撞过程中动能的耗散进行了深入分析；
在侧面碰撞条件下，采用MADYMO软件中的PSM方法建立仿真模型，深入研 究了不同碰撞角度下儿章增高座椅的防护效率和约束系统不同使用情况下侧面安 全气囊的防护效率，并利用RBF神经网络构建代理模型，对影响儿章乘员和*** 乘员损伤防护的侧面平安气囊的主要设计参数进行了优化研究。
对国内外的儿章乘员事故数据进行统计分析发现，小型客车(轿车占较高比例) 是主要事故车型；两车事故是主要事故类型；前碰撞和侧碰撞是主要事故形态； 伤亡儿章乘员中，4．8岁儿章占有较高比例。与儿章乘员损伤风险密切相关的因 素有碰撞类型、座椅位置、碰撞严重度、约束类型、儿章的年龄(体重)以及约束 系统的使用情况等。使用的约束系统类型不同，儿章乘员的损伤部位也不尽相同。
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博一1：学位论文
对典型儿童乘员事故进行重建的结果说明，使用提出的重建方法得到的事故 车辆最终停止位置、运动轨迹、变形及儿童乘员损伤情况等都与事故案例记录基 本吻合，这在一定程度上证明了该重建方法和模型的有效性。此外，从前碰撞事 故重建结果可知，后倾的前排座椅靠背是导致儿章头部损伤的主要原因，头胸部 运动的不同步导致了儿童颈部的损伤。从侧碰撞事故重建结果可知，侵入的车门 是导致儿童乘员严重损伤甚至死亡的主要原因。前、侧碰撞事故重建结果都说明， 平安带织带是导致儿童乘员胸、腹部软组织擦伤的主要原因。
对前碰撞事故形态中儿童乘员的损伤防护技术进行研究的结果说明，与正确 使用儿童约束系统情况相比，误用降低了儿童约束系统的防护效果，使得儿童乘 员损伤风险增加；除Kriging模型外，PRG和RBF神经网络模型最优设计点对应
的目标函数的仿真值都小于实验设计样本点中的最小值，PRG模型优化设计点处
的目标函数的仿真值最小，比实验设计样本中的最小值降低了约1 4．7％，三个代 理模型中，RBF神经网络模型的优化结果与仿真验证结果之间的误差最小，仅为 2．6％，基于多个代理模型的优化方法有助于设计者鉴定设计空间不同区域内的其 他优化结果；儿童乘员胸部加速度与缓冲能量效率并不直接相关，而是由平安带 吸收的能量效率决定，平安带吸收能量效率越低，胸部加速度值也越低，平安带 松弛会增加平安带吸收能量效率，与带定位式增高座椅相比，使用嵌入式增高座 椅，平安带吸收能量效率也会增加。
对侧碰撞事故形态中儿童乘员的损伤防护技术进行研究的结果说明，对于在 车辆轴向方向上有运动分量的侧面碰撞，儿童增高座椅具有一定的保护效果，对 于在车辆轴向方向上没有或有很小运动分量的侧面碰撞，几章增高座椅的保护效 果并不理想；对于误用增高座椅的儿童乘员，展开的侧面平安气囊不会明显增加 其头、胸部损伤风险，对于正确使用增高座椅的儿童乘员，展开的侧面平安气囊 能够降低其头、胸部损伤风险，无论误用或正确使用，颈部损伤风险都需视实际 碰撞情况而定；优化后的侧面胸部气囊使得儿章乘员的头部合成加速度值和*** 乘员的胸部VC值比初始模型中的相应值分别降低了约17．9％和49．7％，优化后 的侧面胸部气囊既能有效保护儿章乘员又能有效保护***乘员。
随着轿车进入中国家庭步伐的加快，儿章乘员碰撞平安性问题越来越突出。 本文从宏观角度对儿章乘员交通伤流行病学特征进行研究；从微观角度对典型儿 童乘员事故进行重建研究；具体对发生频率较高的前、侧碰撞事故形态中儿章乘 员的损伤防护技术进行了深入细致的研究。本论文可望对我国全面深入开展儿童 乘车平安保护研究起到积极的推动作用。
关键词：儿童乘员；汽车儿童约束系统；计算