微型客车乘员约束系统性能分析及改进设计

针对某国产微型客车，利用碰撞受害者模拟软件MADYMO建立了该车乘员约束系统前碰撞计算机仿真模型，与试验结果进行了对比验证。通过对安全带和安全气囊等典型约束装置的参数灵敏度分析和优化，给出使得乘员在碰撞过程中所受到的伤害值最低的参数优化配置区间，利用随机模拟和统计计算的方法对系统在该区间内的性能稳定性进行了计算和分析，进一步保证了改进方案的可靠性。     

汽车-护栏系统的碰撞特性

针对高速公路上轿车碰撞路侧护栏的交通事故形态的特征,建立"含乘员约束系统的汽车-护栏-道路"系统有限元模型,采用显式动力学有限元方法,对汽车撞击双波护栏过程进行数值模拟,并通过实车碰撞护栏试验加以验证。分析了影响系统碰撞特性的因素、系统能量吸收耗散规律、双波梁护栏等主要部件的吸能效果和乘员运动轨迹,对乘驾安全性进行了评价。     

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.     

汽车乘员约束系统及其新发展

随着我国汽车数量的大幅度提高,交通事故中汽车碰撞事故频发。汽车在碰撞及危险情况下,乘员约束系统能够显著降低车内乘员的伤害程度。本文综述了乘员约束系统的定义与组成,着重论述了目前国内外普遍使用的安全带、安全气囊、座椅等重要部件的结构、种类、保护作用、工作原理以及汽车乘员约束系统的新技术。     

汽车翻滚模拟台架设计与分析

汽车翻滚及车内乘员响应越来越成为汽车碰撞安全研究中重要关注点。为更好地分析翻滚过程中乘员及约束系统的动态响应,采用UG,Hypergraph,MATLAB等软件设计了模拟试验工况的汽车翻滚模拟台架,并与翻滚试验数据进行了对标。论文对主要构件进行了理论计算和强度分析,然后给出了电机控制策略,并利用Simulink对翻滚模拟台架进行仿真分析。仿真结果显示该机构设计合理,相关参数达到了试验的基本要求。相关研究结果为实际翻滚台架的设计与研究提供了参考。     

汽车乘员舱安全性与舒适性多学科设计优化

概念设计阶段汽车乘员舱的安全性和舒适性设计是关键任务,两者具有耦合效应,将多学科设计优化运用到乘员舱的设计中实现两个学科的并行设计。针对某款车的乘员舱布置,在该车100%正面碰撞试验基础上,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模型并对模型进行验证用于评估其安全性;同时也基于关节强度的概念建立乘员舒适性模型。将多学科设计优化运用到乘员舱的设计中,避免了传统设计方法对安全性和舒适性的单独优化,实现了两个学科的并行设计,缩短了开发周期,最大化了乘员舱的整体性能。为提高计算效率,通过试验设计构建乘员约束系统的Kriging近似模型用于代替仿真模型。结果表明,该方法在较好地满足乘员安全性的同时提高了乘员的乘坐舒适性,在乘员舱布置方面具有较强的工程实用性。     

汽车座椅坐垫倾角对正面碰撞乘员保护影响分析

提出在汽车乘员约束系统中增设座椅坐垫倾角调节机构,在汽车正面碰撞前或正面碰撞中增大座椅坐垫与车身地板的夹角,利用座椅坐垫在乘员的重心前方形成有效约束,从而减轻乘员伤害的设想。为此,以某型轿车驾驶区相关尺寸参数和性能参数为依据,采用MADYMO分析软件建立汽车正面碰撞仿真分析模型,并经试验验证。采用不同座椅坐垫倾角进行仿真分析,结果表明,当采用25座椅坐垫倾角时头部损伤下降21.4%,胸部损伤下降16.6%,而髋部损伤仅仅增加8.2%,腿部损伤依然较低。因此,在汽车乘员约束系统中增设座椅坐垫倾角调节机构能够有效地减少乘员的伤害。     

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MADYMO儿童乘员约束系统参数优化仿真研究

对汽车正面碰撞儿童乘员约束系统的参数优化进行仿真研究,运用MADYMO软件建立儿童约束系统仿真模型,并进行参数优化仿真,利用参数灵敏度来分析伤害指标的优化程度,将仿真结果进行对比验证,最终确定最优模型参数组合。该研究为儿童乘员约束系统的优化设计提供参考。     

基于正交试验设计的乘员约束系统性能优化

在轿车正面碰撞过程中,乘员容易受到严重伤害,优化乘员约束系统对于乘员的保护极其重要。利用MADYMO软件建立了包含座椅、安全带、仪表板及转向系统在内的某轿车乘员约束系统的分析模型,并通过试验验证了模型的有效性。最后利用验证后的模型对约束系统的参数应用正交试验设计的方法进行优化,实现了对该车正面碰撞过程约束系统的较全面且较可靠的评价。     

基于乘员损伤的汽车正面碰撞减速度波形优化

以车身减速度为研究对象,以乘员损伤指标为目标,对减速度波形进行简化并对其进行优化,为车身改进提供方向,实现车身耐撞性的正向设计。针对某款微型客车,在该车100%正面碰撞试验的基础上,利用乘员损伤分析软件建立了该车的正面碰撞乘员约束系统模型并对模型进行了验证。对该车的减速度波形进行了简化,以约束系统模型为基础,对简化减速度波形进行优化。针对特定的乘员损伤指标,优化得到了最优的车身减速度波形。为了提高计算效率,通过实验设计构建了乘员约束系统的Kriging近似模型的代替仿真模型。结果表明：该方法能更为合理地利用车身前部的压溃空间,为车身修改提供改进方向及目标,有利于车身安全性的正向设计,具有较强的工程实用性。     

汽车正面碰撞乘员约束系统的安全性分析

根据正面碰撞乘员约束系统的结构,简要地介绍了某车型中乘员约束系统各部件的模型的建立。并对建立好的模型进行了仿真分析,假人的伤害情况结果表明,该车型的乘员约束系统对乘员起到了很好的保护作用。     

基于双曲正割函数趋近律的多轴调平滑模控制研究

为解决复合材料压机多轴调平系统的控制精度不高的问题,将滑模变结构控制算法应用到多轴调平系统中。开展了多轴调平系统的不平衡机理、调平控制策略及算法的研究,建立了多轴调平系统的数学模型。结合基于双曲正割函数改进的指数趋近律,提出了一种多输入多输出滑模变结构控制算法,给出了控制器的设计方法,并将其应用到滑块的水平控制中。通过仿真分析和试验验证相结合的方式验证了算法的有效性。研究结果表明:该控制器能削弱抖振,使多轴调平的滑块系统快速准确地进行调平,能较好地抑制干扰和未建模动态,提高了系统的鲁棒性,且控制器简单,易于实现。     

应用模糊控制策略的动平衡装置

介绍了一种应用双偏心齿圈配重的旋转机械在线动平衡装置，并应用模糊控制算法实现了对双偏心齿圈空间位置的精密控制。应用TMS320F240和多传感器融合技术实现了振动量的精确采集和模糊控制算法的实现，模糊控制算法的应用克服了机械传动单元死区误差的影响，使控制系统的鲁棒性得以有效提高。计算机仿真表明控制算法正确，设计方案可行，在某外圆磨床上的实验表明文中设计的硬件系统实现了振动量的在线动平衡控制。     

Model tracking dual stochastic controller design under irregular internal noises

Although many methods about the control of irregular external noise have been introduced and implemented, it is still necessary to design a controller that will be more effective and efficient methods to exclude for various noises. Accumulation of errors due to model tracking, internal noises (thermal noise, shot noise and 1/f noise) that come from elements such as resistor, diode and transistor etc. in the circuit system and numerical errors due to digital process often destabilize the system and reduce the system performance. New stochastic controller is adopted to remove those noises using conventional controller simultaneously. Design method of a model tracking dual controller is proposed to improve the stability of system while removing external and internal noises. In the study, design process of the model tracking dual stochastic controller is introduced that improves system performance and guarantees robustness under irregular internal noises which can be created internally. The model tracking dual stochastic controller utilizing F-P-K stochastic control technique developed earlier is implemented to reveal its performance via simulation.     

PI-type Iterative Learning Control for Nonlinear Electro-hydraulic Servo Vibrating System

For the electro-hydraulic servo vibrating system(ESVS) with the characteristics of non-linearity and repeating motion, a novel method, PI-type iterative learning control(ILC), is proposed on the basis of traditional PID control. By using memory ability of computer, the method keeps last time's tracking error of the system and then applies the error information to the next time's control process. At the same time, a forgetting factor and a D-type learning law of feedforward fuzzy-inferring referenced displacement error under the optimal objective are employed to enhance the systemic robustness and tracking accuracy. The results of simulation and test reveal that the algorithm has a trait of high repeating precision, and could restrain the influence of nonlinear factors like leaking, external disturbance, aerated oil, etc. Compared with traditional PID control, it could better meet the requirement of nonlinear electro-hydraulic servo vibrating system.     

The effect of crash pulse on occupant injury in frontal coach collisions

The purpose of this study is to reveal the effect of different acceleration curves on occupant injury risk in the frontal collision of coaches. Based on characteristics of frontal crash acceleration curves, the influence of characteristic parameters on occupant injury was studied using a two-factor variance analysis method. The finite element-rigid body coupling method was used to establish a coupled simulation for the dummy and the sled and evaluate differences in the effects on occupant injury between the acceleration curves of four different coaches and the acceleration envelope of the ECE R80 standard. Results indicate that the upper limit of the simplified curve has the greatest influence on occupant injury and it displays a positive correlation. The acceleration curve stipulated by ECE R80 is too idealized, which may lead to inadequacies in safety protection capability in vehicle and seat design.