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第1章 绪论1

1.1 车辆碰撞安全性问题1

1.1.1 国内外车辆交通安全概况1

1.1.2 汽车碰撞事故特征及分类2

1.2 车辆碰撞中乘员的受伤机理6

1.3 车辆乘员碰撞损伤评价准则9

1.4 车辆碰撞安全的强制性法规10

1.5 车辆碰撞安全技术的国内外发展现状14

1.6 乘员碰撞安全面临的主要问题与对策15

第2章 车辆乘员安全带技术与应用2.1 概述17

2.1.1 安全带技术发展历史18

2.1.2 安全带技术发展现状19

2.1.3 安全带技术面临的新课题21

2.2 安全带系统组成及其基本设计原则22

2.2.1 安全带系统组成及其分类22

2.2.2 安全带部件基本设计原则25

2.3 安全带性能测试技术28

2.4 安全带系统仿真技术29

第3章 车辆乘员安全座椅技术33

3.1 概述33

3.2 安全座椅系统的性能要求34

3.2.1 体压分布要求34

3.2.2 振动特性要求35

3.2.3 刚度和强度要求36

3.3 座椅系统的结构与设计37

3.3.1 座椅的一般结构及分类37

3.3.2 座椅的一般性设计38

3.3.3 座椅的安全结构39

3.4 追尾碰撞防护头枕的性能要求与设计41

3.4.1 头枕性能要求41

3.4.2 头枕设计42

3.5 儿童安全座椅技术43

3.5.1 儿童安全座椅简介44

3.5.2 儿童增高座椅系统仿真46

3.5.3 儿童增高座椅设计的仿真评价49

第4章 车辆转向机构安全性设计53

4.1 概述53

4.1.1 转向机构与碰撞安全性53

4.1.2 碰撞吸能缓冲转向机构54

4.2 吸能转向机构的基本设计原则57

4.2.1 隔绝一次碰撞影响的对策58

4.2.2 降低二次碰撞伤害的程度59

4.3 几种能量吸收式转向柱61

4.4 转向盘与安全性64

4.5 吸能转向盘的设计实例65

第5章 乘员下肢损伤防护技术68

5.1 概述68

5.1.1 下肢损伤机理68

5.1.2 下肢损伤接触源统计70

5.1.3 下肢损伤生物力学的研究方法71

5.2 下肢生物力学基础72

5.2.1 下肢的基本运动72

5.2.2 下肢损伤准则73

5.2.3 下肢承受力和弯矩的耐受限度74

5.3 下肢碰撞仿真75

5.3.1 仿真模型75

5.3.2 损伤评价指标78

5.3.3 损伤结果分析79

5.4 下肢损伤防护措施87

5.4.1 膝部安全气囊87

5.4.2 脚部安全气囊88

5.4.3 刹车踏板的改进90

第6章 乘员保护安全气囊技术92

6.1 概述92

6.1.1 安全气囊系统的组成及工作原理93

6.1.2 安全气囊的分类94

6.2 安全气囊系统设计的基本原则95

6.2.1 安全气囊设计应考虑的主要问题95

6.2.2 安全气囊的设计原则96

6.3 安全气囊系统设计的关键技术100

6.3.1 气体发生器100

6.3.2 电子控制系统100

6.3.3 气袋101

6.3.4 安全气囊系统与整车的匹配技术102

6.4 安全气囊系统的性能要求103

6.4.1 抗环境干扰性能103

6.4.2 工作性能103

6.5 安全气囊电子控制系统优化设计104

6.5.1 传统点火控制算法分析104

6.5.2 多参数新点火算法108

6.5.3 新点火算法验证112

第7章 新型安全气袋结构设计与优化7.1 概述116

7.1.1 安全气囊伤害事故调查116

7.1.2 安全气囊伤害机理117

7.1.3 安全气囊对离位乘员的伤害118

7.2 安全气囊系统性能改进设计118

7.2.1 改进设计准则119

7.2.2 现有改进技术119

7.3 新型安全气袋结构设计121

7.3.1 传统气袋结构的弊端121

7.3.2 新型气袋结构设计121

7.4 新型气袋结构与传统气袋结构对比分析122

7.4.1 充气装置设计122

7.4.2 气袋对比试验126

第8章 气囊仿真应用与约束系统多目标优化8.1 概述130

8.2 安全气囊的仿真建模技术131

8.2.1 膜单元131

8.2.2 气囊有限元模型的建立131

8.2.3 气袋织物材料模型132

8.2.4 气囊充气过程模拟133

8.2.5 气囊展开过程模拟133

8.3 新型安全气囊性能计算机仿真研究136

8.3.1 安全气囊模型的建立136

8.3.2 展开性能仿真对比分析137

8.4 约束系统多目标仿真优化141

8.4.1 乘员约束系统仿真模型的建立141

8.4.2 乘员约束系统设计变量的选择与筛选144

8.4.3 乘员约束系统的多目标优化146

8.4.4 优化可靠性评价148

第9章 整车开发乘员保护设计技术9.1 概述152

9.2 乘员保护设计理论153

9.2.1 动力学理论153

9.2.2 碰撞力学理论154

9.3 车身碰撞仿真研究156

9.4 部件设计分析158

9.4.1 仿真计算结果158

9.4.2 设计方案讨论159

9.4.3 内置吸能梁方案162

9.4.4 加强板方案164

9.5 整车吸能结构优化166

9.5.1 参考模型166

9.5.2 改进方案设计166

9.5.3 吸能模块设计168

9.6 约束系统仿真设计169

9.6.1 仿真模型建立169

9.6.2 目标加速度曲线170

9.6.3 乘员损伤分析171

9.6.4 约束系统参数影响171

第10章 特种碰撞条件下的乘员安全保护10.1 概述175

10.2 宇航员着陆安全保护技术176

10.3 空降车辆乘员损伤保护179

10.3.1 模型描述179

10.3.2 仿真结果及分析180

10.4 高速列车乘员碰撞安全保护183

10.4.1 防撞性的概念设计184

10.4.2 结构防撞性分析与评估185

10.4.3 列车驾驶员安全性分析186