面向C-NCAP的正面乘员约束系统优化设计

从某车型面向C-NCAP的正面乘员约束系统开发入手,经分析指出其优化流程应将正面刚性墙试验的约束系统参数优化作为主要条件,将正面偏置可变形障壁试验的约束系统参数优化作为约束条件,同时考察约束系统各参数对不同工况中乘员伤害的影响。介绍了如何运用CAE以及正面约束系统优化分析方法对参数进行优化的过程。

基于Kriging近似模型的汽车乘员约束系统稳健性设计

在汽车乘员约束系统的设计过程中,其设计变量具有一定的不确定性。传统的优化设计由于忽略了不确定因素的影响,当设计变量产生波动时,往往会导致目标超出约束边界或目标函数对设计变量的波动极为敏感,从而使设计失效。针对某款微型客车,通过乘员损伤分析软件建立该车的正面碰撞乘员约束系统仿真模型并对模型进行验证。基于该模型将试验设计、Kriging近似模型和蒙特卡罗模拟技术相结合,构造基于产品质量工程的6σ稳健性优化设计方法,实现对设计目标的优化并提高了设计变量的可靠性和目标函数的稳健性。工程算例表明,该方法在乘员约束系统设计方面具有较强的工程实用性。

基于多工况的汽车碰撞乘员约束系统参数匹配的研究

针对单一工况匹配的安全气囊系统不仅在其他工况下不能保证对乘员的保护效能,而且还极有可能产生更大的伤害。以国产某轿车为例,建立该车的前排乘员侧约束系统的数学仿真模型,针对美国FMVSS208法规所要求的正面刚性固定壁障垂直碰撞的四种工况进行乘员响应的仿真计算,并对该车的约束系统参数进行多工况优化,同时提出了基于多工况的乘员约束系统参数优化方法。所提方法能够使乘员约束系统在不增加配置的基础上,满足更多种工况下的假人伤害值要求。

基于乘员保护的汽车正碰仿真及优化设计

首先运用LS-DYNA对某国产轿车进行了结构耐撞性分析,并在MADYMO中建立了驾驶员侧约束系统模型,仿真分析出驾驶员在碰撞过程中的伤害响应。针对乘员伤害比较严重的问题,从提高车身前端结构吸能能力的角度出发,提出了改进意见,进行了优化设计。优化之后的仿真结果表明,该车的吸能能力得到了明显改善,乘员伤害值也得到了明显的降低。

校车儿童乘员约束系统的参数优化研究

为预防校车正面碰撞对儿童乘员的伤害,有必要分析和优化校车儿童乘员约束系统(CRS)参数。首先利用多刚体动力学分析软件(MADYMO),建立包括地板、前后排座椅、安全带与6岁儿童假人在内的校车乘员正面碰撞仿真模型。根据某型客车实车试验结果,验证模型的有效性。通过分析CRS参数的灵敏度,确定主要影响参数。采用正交试验的设计方法进行主要影响参数的正交优化;应用极差分析方法,得到一组最佳水平组合数据;对改进后的模型进行仿真计算,并与原模型比较。结果表明,经过优化的CRS能使6岁乘员的头部和胸部伤害指标都下降20%左右,并使伤害曲线变得更加平缓。

乘员约束系统参数筛选与正交试验优化设计

为了在汽车碰撞测试中获得较高的分值,需要对乘员约束系统进行参数筛选与优化设计。初步挑选出对乘员约束系统影响较大的7个参数,然后由WIC加权法则、一阶响应面法结合7因素2水平的正交试验设计筛选出4个优化设计参数即排气孔面积A、限力值L、安全带延伸率B和预紧力N。再采用4因素5水平的正交试验优化这4个设计参数,因正交试验不是全面试验,对试验结果采取直接观察找出的组合不能完全保证就是最优组合,所以需要进行极差分析和方差分析。由极差分析法和方差分析法综合权衡后选择最优组合A5L1B1N5,比较了优化前后的假人x向胸部减速度等图形曲线,结果表明:WIC和HIC等主要伤害指标值得到下降,同时胸部x向减速度峰值与设计计算的峰值接近;优化后的乘员约束系统性能得到了明显的改善。