校车座椅间距及约束系统对学童乘员的保护研究

《校车座椅间距及约束系统对学童乘员的保护研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、校车座椅间距及约束系统对学童乘员的保护研究胡伟朱江华谢沐男马瑞雪王欣重庆车辆检测研宄院有限公司保定长安客车制造有限公司摘要：通过构建座椅及约束系统有限元模型，研宄校车座椅不同间距及约束系统对学童乘员安全的保护效果。研宄结果表明，合理的座椅间距及三点式安全带的有效匹配可以实现对学童乘员更加有效的保护。关键词：校车;座椅间距;约束系统;学竜乘员;作者简介：胡伟（1990-）,男，硕士;工程师;主要从事车辆被动安全研究工作。StudyontheProtectingforSeatSpacingandConstrainSystemofSchoolBustoSchoolChildO

2、ccupantsHuWeiZhuJianghuaXieMunanMaRuixueWangXinChongqingVehicleTest&ResearchInstitute;ChanganBaodingBusManufacturingCo.,Ltd;Abstract：Theauthorsstudytheprotectingeffectfordiffrentseatspacingandrestraintsystemsofschoolbusonthesafetytotheschoolchildoccupantsthroughbuildingthefiniteelementmo

3、deloftheseatsandrestraintsystems.Thestudyresultsshowthatthereasonableseatspacingandtheeffectivematchingofthethreepointsafetybeltcanachievemoreeffectiveprotectiontotheschoolchildoccupants.Keyword：schoolbus;seatdistance;restraintsystem;schoolchildoccupant;道路交通事故每年导致超过26万名儿童丧生，约1000万名儿童受伤。我

4、国首部《专用校车学生座椅系统及车辆固定件强度》XU强制性法规已经从2009开始强制实施。在国家法规基础上，研究人员主要针对校车座椅的结构安全性进行了CAE仿真分析和验证［2-8］。目前，对校车座椅及约束系统结构的优化设计研究基本都是在座椅间距为690mm、约束系统为两点式安全带的前提条件下进行的。在实车上，客车厂家是根据客户要求设定不同的座椅间距。本文的主要目的是通过建立校车座椅及约束系统模型，结合P6假人有限元模型构建校车学生座椅系统仿真模型，分析不同座椅间距及不同约朿系统对学童乘员损伤的影响。1方法和模型1.1方法根据GB24406-2012IU中的耍求，辅助座椅与

5、被试座椅或约束隔板的间距为690mm。通过模型仿真发现，当座椅间距为550mm时，P6假人膝盖前部距座椅靠背仅有少许间距。故本文研宄中以690mm作为座椅间距最大值，以550mm为最小间距，以50mm为级差，分别选取座椅间距为550mm、600mm、650mm、690mm与两种不同形式约束系统匹配时分析对学童乘员的保护作用。参考某款校车的座椅和约束系统，运用有限元分析软件建立座椅和约束系统的有限元模型。通过预模拟将P6假人安放到座椅有限元模型上模拟学童乘员的真实坐姿;通过安全带预模拟使得约束系统冇效贴合到乘员身上。最终得到能够模拟GB24406-2012屮座椅台车试验的

6、校车学生座椅系统仿真模型。参考GB24406-2012中模拟碰撩的试验耍求，对校车学生座椅系统仿真模型设置仿真输入条件。为了更为严格地考核座椅及约束系统对乘员的保护，本文所有模型输入条件都设定为《专用校车学生座椅系统及车辆固定件强度》m要求的上限，具体如图1所示。图1仿真模型设罝仿真输入曲线（标准［1］要求上限）下载原图1.2模型座椅有限元模型参考某一客车公司的座椅尺寸和材料参数建立，包含试验座椅及辅助座椅。通过LS-DYNA的LS-PrePost模块建立两点式和三点式安全带约束系统模型。两点式安全带与实际车型上的安全带结构参数保持一致。三点式安全带参考某款大客车配备的

7、安全带结构参数建立。由于学童乘员身高的限制，参考文献［2］将安全带上固定点调整为与乘员头部质心同一水平高度。约束系统模型如图2所示。图2两点式与三点式安全带有限元模型下载原图文屮采用的P6假人有限元模型来自于LS-DYNA商业软件假人模型，该模型经过了良好的试验验证，可用于碰撩模拟研宄。为了模拟碰撩中学童乘员的真实坐姿,对混合假人进行预模拟。即在仅施加重力场的情况下，使假人与座椅等部件在和互作用下达到静力平衡状态。在假人处于静平衡状态后对安全带进行预模拟，使安全带与假人表面贴合，最终达到力学平衡。最终校车学生座椅系统模型如图3所示。图3校