中国安全科学学报2023,Vol.33Issue(9) :103-112.DOI:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.09.1937

多种儿童坐姿下预充气式安全气囊优化设计

Optimal design of pre-inflatable airbag under multiple child sitting postures

洪亮 刘鹏 刘刚 葛如海
中国安全科学学报2023,Vol.33Issue(9) :103-112.DOI:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.09.1937

多种儿童坐姿下预充气式安全气囊优化设计

Optimal design of pre-inflatable airbag under multiple child sitting postures

洪亮 1刘鹏 1刘刚 1葛如海2
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作者信息

  • 1. 江苏大学汽车与交通工程学院,江苏镇江 212013
  • 2. 江苏大学汽车与交通工程学院,江苏镇江 212013;常熟理工学院汽车工程学院,江苏常熟 215500
  • 折叠

摘要

为提升校车正面碰撞中预充气式安全气囊对6岁儿童乘员的保护功效,开展参数分析及优化设计研究,基于台车试验,构建、验证校车仿真模型;搭建校车-预充气式安全气囊耦合模型,面向正常坐姿(NP)、前倾坐姿(OOP1)与右倾坐姿(OOP2),探究气囊设计参数对儿童头部伤害指标(HIC)、胸部3 ms合成加速度a3ms的影响特征.结果表明:当上部拉带长度增加时,气囊上部包形体积增大,HIC明显下降.中部拉带长度决定中下部包形的外部轮廓,安装点高度影响儿童与气囊的接触位置及时刻.NP与OOP2下,当中部拉带由0.29 m减少至0.26 m时,a3ms逐渐降低;当安装点高度上升时,HIC随之升高.减小、增大泄气阀的开启压力与开度,有利于头胸部保护.基于改进型第二代非支配排序遗传算法,以加权伤害指标为优化目标,权衡确定主要设计参数的最优配置.具备最优配置的预充气式安全气囊能够高效保护6岁儿童乘员.

关键词

儿童乘员/坐姿/预充气式安全气囊/优化设计/影响特征/校车正面碰撞

Key words

child occupants/sitting postures/pre-inflatable airbag/optimization design/influence characteristic/school bus frontal collision

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基金项目

国家自然科学基金(51805224)

中国博士后科学基金(2020M671307)

江苏省资助博士后研究人员计划(2019Z061)

江苏省博士后科研资助计划(2019K043)

出版年

2023
中国安全科学学报
中国职业安全健康协会

中国安全科学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:1.548
ISSN:1003-3033
参考文献量7
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