李晓宏[1]2018年在《新型汽车安全性能试验装置控制系统研究》文中研究说明在我国经济的快速发展下,汽车成为了人们日常生活必备的交通工具之一,交通事故也越来越多。针对此状况,在既有的严格交通安全法规下,对汽车的安全性能而有了更高的要求。本文主要阐述了汽车安全控制系统的定义,通过安全状态划分汽车安全性能控制系统,分析新型汽车安全性能试验装置的主要结构与工作原理,探究新型汽车安全性能试验装置控制系统。
姜继龙[2]2001年在《新型汽车安全性试验装置控制系统研究》文中研究指明在充分研究国内外汽车安全性技术发展水平和汽车安全性标准的基础上，自行研制和开发了汽车安全性试验装置。该装置的控制系统由软件和硬件两部分组成，其中硬件包括传感器、信号适调仪、数据采集卡和接口电路，软件包括数据采集模块、数据存贮模块、数据处理与分析模块及控制信号输出模块。采用新一代计算机编程语言LabVIEW结合C/C++语言，快速、高效地完成数据采集与控制系统开发，完全实现整个碰撞过程的计算机自动控制。
曹立波[3]2001年在《汽车前碰撞安全性的试验与仿真技术研究》文中研究说明本论文在充分研究国内外汽车碰撞安全性发展水平、试验研究现状和相关法规标准的基础上，创新性地开发研制了具有优良性能的机械储能螺旋轨道转筒式汽车碰撞试验系统。采用新一代计算机编程语言LabVIEW结合C／C++语言，快速、高效地完成了数据采集与控制系统开发，完全实现了整个碰撞过程的计算机自动控制。利用该系统，完成了大量的台车碰撞试验和实车碰撞试验。同时，针对提高汽车前碰撞安全性的要求，创新性地设计了新型汽车前保险杠安全气囊系统结构，并对该系统进行了计算机仿真和试验研究，结果表明，该系统能有效地对乘员和车辆实现双重保护作用。 湖南大学博士学位论文实验误差，实现了整个碰撞过程的计算机自动控制。利用该试验系统完成了大量的汽车整车及台车碰撞试验，为合理设置系统的控制参数提供了大量的实验依据。同时，为从事汽车碰撞安全性研究提供了有效手段。试验表明，该系统采用机械储能方式及先进的数据采集处理与控制技术，性能稳定、工作可靠。第叁篇新型汽车前保险杠安全气囊系统的计算机仿真和 实验研究 新型汽车前保险杠安全气囊系统由传感与报警装置、控制引爆装置、气囊与气体发生器等组成。本文详细介绍了汽车前保险杠安全气囊系统的结构、点火算法和计算机仿真及试验研究结果。根据理论分析和实验研究，确定了采用移动窗算法为核心的点火控制算法，可以有效防止在汽车正常使用过程中发生误点火。本文建立了汽车整车与人体的多刚体动力学与有限元相结合的计算模型，借助于MADYMO软件在工作站上完成了系统的仿真计算。计算结果表明，采用新型汽车前保险杠安全气囊系统可以有效降低汽车碰撞时的峰值加速度和幅宽，从而减少碰撞事故导致的汽车损坏，并大大降低乘员头部伤害指数HIC值，减少碰撞导致的乘员伤害。同时，在汽车可能发生低速碰撞时，避免碰撞事故的发生。本文利用自行开发的机械储能螺旋轨道转筒式汽车碰撞试验系统对前撞安全气囊进行了低速台车碰撞试验，试验结果表明，有气囊时，台车的峰值加速度减少约 50％，假人胸部的峰值加速度减少约 75％，假人头部的峰值加速度减少约 50％。由此可见，新型汽车前保险杠安全气囊在汽车发生碰撞时的吸能作用是明显的。无气囊时，台车前部的吸能梁发生了明显的变形。而在有气囊时，台车前部的吸能梁没有发生变形。
杨华[4]2002年在《汽车碰撞试验缓冲吸能装置的计算机仿真与试验研究》文中研究表明本论文在充分研究了国内外碰撞缓冲吸能装置研制水平与发展现状的基础上，提出了机械碰撞缓冲吸能装置的具体结构方案，对机械碰撞缓冲吸能装置进行了计算机仿真与试验对比研究。仿真分析研究以显式动态有限元法理论为基础，在ANSYS／LS—DYNA软件中根据台车碰撞试验对机械碰撞缓冲吸能装置的要求及设计的机械碰撞缓冲吸能装置的结构尺寸，建立了受冲钢板及方形梁的仿真模型。对不同厚度、不同数量、不同长度的受冲钢板，以及不同剖面尺寸、不同板厚、不同数量的方形梁进行了仿真分析研究。运用C++语言编写程序，对仿真输出的台车减速度结果进行了格式转化，并在台车碰撞试验数据处理系统中，按照要求进行了CFC60滤波处理。仿真分析研究成功地解决了影响碰撞仿真结果的“砂漏”系数、网格大小、焊接模拟参数等各种相关参数的优化处理问题，为台车碰撞试验中得到符合要求的台车减速度曲线提供了钢板或方形梁的最佳尺寸及组合方案。为了验证仿真的结果，利用汽车碰撞试验系统进行了台车碰撞试验。结果表明，仿真的台车减速度曲线与试验的台车减速度曲线基本吻合。通过对机械碰撞缓冲吸能装置的仿真研究，得到了能满足法规试验和重现实车碰撞试验结果的基本曲线，有效地减少了试验次数，降低了试验的成本。
章剑雄[5]2007年在《安全气囊防护的仿真模型及实验系统研究》文中认为近年来,汽车交通事故每年在全世界导致大量的人员伤亡和经济损失,迫使各国政府和汽车生产企业投入大量的人力和物力从事汽车安全性研究。在我国,由于高速公路建设和现代汽车工业的不断发展等诸多因素导致近年来汽车安全事故的损失逐年上升,而且人们对汽车安全性能的关注程度比以前有很大的提高,这些因素促使我们必须制定严格的汽车安全法规和重视对汽车安全领域的科学研究来促进汽车安全性的提高。安全气囊作为一种有效的碰撞损伤防护装置已广泛地应用在现代汽车中,但是,安全气囊在防止汽车乘员发生严重碰撞损伤和死亡的同时,由于气囊展开而导致的损伤事故以及因气囊质量而引发的纠纷仍有发生。为了进一步提高安全气囊的防护效果,本文对安全气囊系统的关键要素和涉及到的问题进行了剖析和研究;研究了国内外汽车碰撞安全性的发展水平、试验研究现状和相关法规标准;对实车碰撞的试验方法和试验设备进行了介绍。接着本文介绍了目前安全气囊静态试验中所存在成本高、时间长、有污染的问题,提出了减少以上缺点的试验装置设计思路,参与设计了一套以压缩空气作为气囊气源,包括空气压缩机、压力容器、大通径电磁阀为主要装置的试验系统。通过引入热力学的模型,根据质量流量公式方程组计算出压力容器的关键参数。根据试验数据的采集系统要求,选择试验所需的压力传感器。为了保证试验的顺利进行,制定了整个试验系统的操作流程,规范了试验的环境要求。为了节省研究时间,将采集的数据建立了有限元仿真模型,可以通过仿真部分取代实际试验。试验结果证明,该试验系统较传统试验装置减少了成本,节约了试验时间并无污染问题。本试验装置不仅可以用于安全气囊静态试验,同假人模型结合以后,还可以进行离位乘员伤害的试验研究。
唐明福[6]2010年在《主被动结合汽车碰撞缓冲吸能装置控制系统研究》文中进行了进一步梳理汽车安全技术分为主动安全技术和被动安全技术,主动安全技术以预防交通事故为目的,被动安全技术以降低人员损伤为目的。随着汽车安全性研究的深入,国内外研究者相继提出了主、被动结合APIA(Active Passive Integration Approach)的汽车安全设计新理念,旨在将主动安全技术与被动安全技术有效结合起来,提高汽车的碰撞安全性。主、被动结合的汽车安全技术已成为发展趋势。目前,国内外已相继开展APIA的研究,但少有报道。计算机研究表明,APIA技术能有效改善汽车碰撞安全性。APIA的技术核心在于如何运用传感技术准确地识别“人-车-路”环境参数,并选用合理的算法对这些数据进行综合处理以判别“人-车-路”环境的危险程度,从而有效地预测事故,以便及时控制相关被动安全装置达到预定状态。目前,在一些高档车型上已经采用的如智能巡航系统,防瞌睡系统等,大多采用雷达或激光测速、视频图像识别等技术。这些装置虽然已得到一些成功应用,但普遍存在系统复杂、成本高的缺点,且无法在诸如行人、车辆突然穿越马路或车辆突然变更车道这类突发交通状况下发挥良好的作用。事故分析表明,在大多数交通事故中,驾驶员能够察觉事故即将发生,并采取了紧急制动等相应措施。在40km/h、50km/h和60km/h叁种不同车速下,本文通过对某车型在正常制动、紧急制动、点刹和通过路障等典型工况下加速度信号的试验研究表明,车辆紧急制动时的加速度信号与其它工况有明显的差异,设置一定的窗宽,对加速度信号在窗宽范围内进行积分,只要窗宽和阈值选择得当,就能够区分紧急制动工况和其它工况,并且具有良好的区分干扰工况的能力。即,以驾驶员的紧急制动行为为依据,结合移动窗积分算法,能够有效的判断汽车碰撞事故。因此,以驾驶员在事故发生前所采取的紧急制动行为为判别依据,本文研制了一种主被动结合汽车碰撞缓冲吸能装置的控制系统。包括一套完整的硬件电路及C语言程序。实验表明,该系统能有效识别驾驶员的紧急制动行为,且能在车辆紧急制动后短时间内向预先安装于汽车前纵梁内部的附加碰撞缓冲吸能装置发出指令,使其主动拓展到车体外部,以增大缓冲吸能空间,有效降低碰撞事故的严重程度。该系统简单、经济且可靠。
颜燕[7]2008年在《汽车碰撞试验及数据处理方法研究》文中研究指明随着我国汽车保有量的不断增长及车速的提高,汽车碰撞事故时有发生,近几年来呈上升趋势。公安部交通管理局发布的统计资料表明,2007年,全国共发生交通事故32.7万起,造成8.16万人死亡、38万人受伤,直接经济损失达12亿元,交通安全问题已成为我国突出的社会问题。随着高速公路的快速发展,对汽车碰撞事故中乘员的安全保护提出了更高的要求。汽车碰撞试验是综合评价汽车碰撞安全性能的最基本、最有效的方法。汽车碰撞试验是从乘员保护的观点出发,以交通事故再现的方式,来分析车辆碰撞前后的乘员与车辆运动状态及损伤状况,以此为依据改进车辆结构安全设计,增设或改进车内乘员保护装置。虽然,汽车碰撞试验的费用和成本较高,但却是不可替代的试验方法。汽车碰撞试验是不可重复的破坏性试验,且试验成本较高,试验涉及的测量系统和环节较多,试验具有唯一性。所以开展汽车碰撞试验技术的研究是非常必要的。本文围绕着汽车碰撞试验技术,研究了汽车碰撞试验的标准和试验方法,系统地分析了汽车碰撞试验的测量核心部分假人和数据采集系统,并对试验数据的处理方法进行了研究及分析。研究结果表明:1)所研究的汽车碰撞试验方法以及假人标定技术,在实际试验中运行有效,保证了汽车碰撞试验的有效性和科学性。2)通过试验数据处理方法的研究,对一辆实车碰撞试验所获得数据进行了分析,表明了数据处理方法的准确性,可真实地反映汽车的碰撞安全性能。
张静[8]2016年在《汽车追尾碰撞模拟装置的研制及颈部追尾碰撞损伤的防护研究》文中研究说明随着人民生活水平的上升,对于汽车的需求量也不断增加,截止2015年,我国民用汽车保有量达到17228万辆。汽车给人们带来便捷的同时,人均保有量的急剧上升也导致了交通事故的发生率也不断增加,给人们的身心和财产安全带来严重的威胁。挥鞭伤是交通伤中最为常见的一种损伤,高发于追尾碰撞交通事故中。挥鞭伤不仅给伤员带来身心和财产上的巨大损失,其易发后遗症也是一种严重的威胁。因此,对于汽车追尾碰撞以及挥鞭伤的研究已经成为一个对社会具有非常重要意义的研究方向。本论文就国内外台车碰撞试验进行了调查分析,在此基础上,结合实验室现有试验条件,设计了一套用于追尾碰撞的缓冲吸能装置,计算机仿真和台车碰撞试验相结合,从理论上和试验中进行验证,证明了所研制的缓冲吸能装置的有效性和实用性。并且,就挥鞭伤的致伤过程进行了研究,并对试验中的假人颈部损伤进行了相关参数的评价,并在此基础上研制了一套针对挥鞭伤患者的救护装置。论文主要研究工作如下:(1)通过查阅国内外被动安全研究文献,总结出台车追尾碰撞试验和挥鞭伤的研究现状。就车辆碰撞数学模型、叁种台车试验碰撞类型以及追尾碰撞中人体颈部的致伤机制进行了研究分析,并对本课题中追尾碰撞的影响因素进行了分析。(2)通过ANSYS/LS-DYNA有限元软件对缓冲吸能装置模型进行理论仿真,产生的减速度曲线满足ECE R44法规中对于追尾碰撞台车实验中减速度的相关要求。再此基础之上,就本课题中对追尾碰撞输出减速度曲线的相关影响因素进行讨论,并通过计算机仿真实验得出相关影响规律。(3)利用实验室现有条件,进行台车碰撞试验平台的搭建,并对试验平台的每个部分的安装调试进行简单分析。之后进行了假人和动物的追尾碰撞试验,记录了整个试验过程以及假人颈部动态过程,并且得到了相关减速度曲线。结合计算机仿真实验,对结果进行了进一步分析。(4)针对汽车追尾碰撞造成乘员的颈部损伤,研制出适用于挥鞭伤伤患者的水陆两用救护担架。通过理论分析以及大量的实验模拟,验证了该救援担架的可靠性和实用性。本课题所研制的吸能缓冲装置,通过对其进行理论分析和计算机仿真,以及搭建试验平台进行追尾碰撞试验,研究吸能管相关特性,提高汽车结构的安全性。同时台车碰撞试验能够在一定程度上还原实车碰撞过程,方便学者对乘员的颈部损伤机制进行研究,通过对全过程的动态特性检测,研究挥鞭伤的发生机制和损害程度,是工程和医学相结合的一次重要探索。
叶智博[9]2005年在《安全气囊碰撞数据处理与点火算法的研究》文中研究指明近年来,汽车交通事故每年在全世界导致大量的人员伤亡和经济损失,迫使各国政府和汽车生产企业投入大量的人力和物力从事汽车安全性研究。在我国,由于高速公路建设和现代汽车工业的不断发展等诸多因素导致近年来汽车安全事故的损失逐年上升,而且人们对汽车安全性能的关注程度比以前有很大的提高,这些因素促使我们必须制定严格的汽车安全法规和重视对汽车安全领域的科学研究来促进汽车安全性的提高。 安全气囊作为一种有效的碰撞损伤防护装置已广泛地应用在现代汽车中,但是,安全气囊在防止汽车乘员发生严重碰撞损伤和死亡的同时,由于气囊展开而导致的损伤事故以及因气囊质量而引发的纠纷仍有发生。为了进一步提高安全气囊的防护效果,本文对安全气囊系统的关键要素和涉及到的问题进行了剖析和研究;研究了国内外汽车碰撞安全性的发展水平、试验研究现状和相关法规标准;对实车碰撞的试验方法和试验设备进行了介绍;在碰撞试验中假人是汽车试验不可缺少的工具,假人模仿人的外形和内部结构,用于研究碰撞后车内驾乘人员的损伤情况,本文介绍了Hybrid Ⅲ 假人头部、颈部等这些主要部位的标定要求和标定程序;气囊点火算法是气囊设计的关键性技术之一,本文对气囊点火算法进行了研究;文中根据有关法规结合具体碰撞试验数据对乘员伤害指标(头部、胸部等)进行了分析和评价;数据分析过程中,采用vb进行编程,有效地简化了软件设计,借助Matlab和vb建立的数据分析平台对测量数据进行分析,其功能包括标度变换、数字滤波、通道数据的合成分析、伤害指标的评价、数据的保存和打印等功能。 汽车被动安全性的研究将是发展未来汽车技术领域首要考虑的问题之一。通过试验手段,本文分析了乘员伤害评价标准,验证了两种气囊点火算法,对于气囊系统的设计,有重要的意义。同时也为解决近年来不断发生的气囊质量纠纷事件,提供了依据。
孙仁云[10]2007年在《面向变路面的汽车SBC最佳滑移率控制研究》文中提出自从有了汽车在道路上行驶以来,就不可避免地出现交通事故问题,汽车行驶安全性成为历来最为关注的问题之一,汽车的制动性能直接关系到汽车行车安全,是汽车安全行驶的重要保障。基于滑移率和变路面的汽车电子感应制动系统(SBC)的研究为提高行驶安全性、操纵性和减少对环境的污染起到重要的作用,对进一步改善制动性能、保障运输过程中生命和财产的安全都具有重要的现实意义和研究价值。本文首先对国内外汽车电控制动系统的研究和实践进行了分析和总结,在此基础上分析了汽车SBC的结构特点和工作原理。由于汽车制动工况复杂多变,制动初速度越来越高,考虑相关因素建模很重要。在考虑载荷转移、空气阻力等因素的条件下,建立了四分之一汽车制动动力学模型和二阶液压制动系统模型,并对制动系统建模进行了分析和总结。路面识别及其准确性是研究基于滑移率和变路面控制的汽车SBC实用性的一项重要指标。根据有关文献提出的针对经验模型的变路面最佳滑移率确定方法,提出了一种在线逐级搜索最佳滑移率的方法。将路面分成不同级别,不同路面的制动力系数与滑移率关系有所不同,根据当前识别的路面制动力系数及变化趋势确定路面级别,以该路面的峰值附着系数对应的滑移率作为最佳滑移率。与原有方法相比,该方法避免了在线拟合经验模型和使用经验模型求极值,且每个识别点均可以找到对应的最佳滑移率。同时,降低了对路面附着状态估计准确性的要求,更符合汽车制动实际情况,要求的试验数据量较小。汽车SBC控制方法是其控制系统的关键技术。考虑汽车SBC运行工况复杂多变的实际情况,提出将模糊控制、模糊自整定PID参数控制、模糊滑模软切换控制、模糊滑模直接自适应控制、H_∞鲁棒控制方法与实时在线识别变路面及最佳滑移率控制结合起来分别对汽车SBC系统进行研究,使基于滑移率和变路面的控制效果进一步提升,更加适合变路面的实际情况。在变路面、高速下制动,通过仿真,五种控制策略控制下的汽车SBC都能够达到防止车轮抱死,提高车轮操纵稳定性,缩短制动距离,减小制动时间,达到良好制动效果。模糊滑模直接自适应控制、模糊滑模软切换控制、模糊自整定PID参数控制和H_∞鲁棒控制的变路面适应性比单纯模糊控制好。根据基本制动性能(制动距离、制动时间、附着利用情况)高、波动小、物理上易于实现的指标,模糊滑模直接自适应和模糊滑模软切换控制的汽车SBC性能比其余的好。对于变路面的通过模型和传感器估计的当前制动力系数信号,提出采用多分辨率分析方法对其信号进行分析和去噪,估计的反应附着能力利用的信号和搜索的最佳滑移率更加接近当前路面的真实情况,提高了SBC控制准确性,给出了分析结果验证其有效性。本文对汽车SBC进行了一定的试验研究,设计了控制器硬件和软件,通过试验说明了研制的汽车SBC的可行性、合理性以及实用性。
参考文献：
[1]. 新型汽车安全性能试验装置控制系统研究[J]. 李晓宏. 工程技术研究. 2018
[2]. 新型汽车安全性试验装置控制系统研究[D]. 姜继龙. 湖南大学. 2001
[3]. 汽车前碰撞安全性的试验与仿真技术研究[D]. 曹立波. 湖南大学. 2001
[4]. 汽车碰撞试验缓冲吸能装置的计算机仿真与试验研究[D]. 杨华. 湖南大学. 2002
[5]. 安全气囊防护的仿真模型及实验系统研究[D]. 章剑雄. 上海交通大学. 2007
[6]. 主被动结合汽车碰撞缓冲吸能装置控制系统研究[D]. 唐明福. 湖南大学. 2010
[7]. 汽车碰撞试验及数据处理方法研究[D]. 颜燕. 吉林大学. 2008
[8]. 汽车追尾碰撞模拟装置的研制及颈部追尾碰撞损伤的防护研究[D]. 张静. 重庆大学. 2016
[9]. 安全气囊碰撞数据处理与点火算法的研究[D]. 叶智博. 武汉理工大学. 2005
[10]. 面向变路面的汽车SBC最佳滑移率控制研究[D]. 孙仁云. 西南交通大学. 2007
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