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车辆主被动一体化安全系统中乘员状态与碰撞强度预判的参数化模型与仿真研究

2023-11-27 14:28:09·  来源：汽车测试网  
　

随着汽车技术的不断进步，车辆安全性能日益成为汽车工程领域的焦点之一。车辆主被动一体化安全系统作为一种综合性的安全保护手段，对于减轻事故带来的人员伤害具有重要意义。本文旨在研究车辆主被动一体化安全系统中，特别关注车内人员状态和碰撞强度的预判，以期通过合理的参数选择、仿真矩阵设计及参数化模型的建立，实现最佳的乘员保护策略。文章将模型参数化主要分为车辆模型、乘员模型和碰撞波形三个方面，其中包括碰撞速度、乘员身高、BMI指数、座椅位置、乘员躯干角度和安全带限力水平等六个关键参数。通过对这些参数的综合考虑，我们旨在构建一个正面碰撞的乘员损伤风险预测模型。


1. 引言


车辆交通事故是导致人员伤害的主要原因之一，因此车辆的安全性能一直是汽车工程研究的热点。车辆主被动一体化安全系统的引入为提高车辆整体安全性能提供了新的途径。本文聚焦于车内人员状态和碰撞强度的预判，旨在通过参数化模型的建立，为车辆安全性能的提升提供理论支持。


2. 车辆主被动一体化安全系统参数化模型的建立


在车辆主被动一体化安全系统中，参数化模型的建立是研究的基础。我们将模型的参数化主要分为三个方面，即车辆模型、乘员模型和碰撞波形。


2.1 车辆模型参数化


车辆模型的参数选择对于安全性能的研究至关重要。其中，碰撞速度是直接影响碰撞强度的关键因素之一。通过仿真研究，我们可以确定在不同碰撞速度下的车辆动力学响应，为预测乘员损伤提供基础。


2.2 乘员模型参数化


乘员的身体特征对于损伤程度有着显著的影响。本文选择了乘员身高、BMI指数等参数，这些参数既考虑了身体的整体特征，也充分考虑了身体的质量分布情况。座椅位置、乘员躯干角度等因素也在乘员模型的参数选择中被纳入考虑，以更真实地反映事故时乘员的状态。


2.3 碰撞波形参数化


为了更准确地预测事故时的碰撞强度，我们需要对碰撞波形进行参数化。这包括了对碰撞的力、方向和时间等方面的详细考虑。通过对碰撞波形的精细调整，我们可以模拟不同情况下的碰撞效果，从而更好地评估乘员的安全状况。


3. 模型的参数选择与仿真矩阵设计


在模型参数的选择上，我们通过对现有文献的整理，选取了一些有代表性且对损伤有明显影响的参数。这些参数的选择不仅基于理论研究，还充分考虑了实际事故案例的经验总结。通过建立仿真矩阵，我们可以全面而系统地考虑不同参数组合下的模拟情况，为模型的有效性提供充足的验证。


4. 乘员损伤风险预测模型


为了得到正面碰撞的乘员损伤风险预测模型，我们首先需要明确预测模型的自变量。在本研究中，自变量包括碰撞速度、乘员身高、BMI指数、座椅位置、乘员躯干角度和安全带限力水平。这些自变量经过合理的参数选择和仿真矩阵设计后，构建了一个综合考虑车辆、乘员和碰撞波形的复杂模型。


5. 结论与展望


通过对车辆主被动一体化安全系统中乘员保护策略的研究，我们建立了一个全面的参数化模型，涵盖了车辆模型、乘员模型和碰撞波形三个方面。通过仿真研究，我们得到了正面碰撞下乘员损伤风险的预测模型。然而，这只是研究的一部分，未来仍需进一步完善模型，考虑更多因素，提高模型的准确性和实用性。

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