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1、 学校代号 10532 学 号 S1102W207 分 类 号 U461.91 密 级 公 开 工程硕士学位论文 多功能儿童安全座椅的仿真分析 及试验研究 学位申请人姓名 管国朋 培 养 单 位 机械与运载工程学院 导师姓名及职称 曹立波教授 吴朴高级工程师 学 科 专 业 车辆工程 研 究 方 向 汽车安全 论文提交日 期 2013 年 5 月 22 日 学校代号：10532 学号：S1102W207 密级：公开 湖南大学湖南大学工程工程硕士学位论文硕士学位论文 多功能儿童安全座椅的仿真分析 及试验研究 学位申请人姓名： 管国朋 导师姓名及职称： 曹立波教授 吴朴高级工程师 培养单位： 机械
2、与运载工程学院 专业名称： 车辆工程 论文提交日 期： 2013 年 5 月 22 日 论文答辩日 期： 2013 年 5 月 25 日 答辩委员会主席： 龚金科教授 The simulation analysis and test study of multi-functional child-safety chair by GUAN Guopeng B.E. ( Shandong University of Technology) 2011 A thesis submitted in partial satisfaction of the Requirements for the degr
3、ee of Master of Engineering in Vehicle Engineering in the Graduate School of Hunan University Supervisor Professor CAO Libo Senior Engineer WU Pu May, 2013I 湖 南 大 学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明
4、的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1、保密，在 年解密后适用本授权书。 2、不保密。 （请在以上相应方框内打“”） 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日多功能儿童安全座椅的仿真分析及试验研究 II 摘 要 随着汽车不断地进入我国居民家庭，儿童乘
5、车安全问题越来越受到人们的重视。正确使用儿童安全座椅能有效的降低汽车碰撞事故中车内儿童乘员的伤亡人数。 目前市场上销售的一些儿童安全座椅安装方法复杂，且普遍存在儿童安全座椅误用的情况。2012年 7 月 1 日起我国首部针对儿童乘车安全的国家标准机动车儿童乘员用约束系统正式开始实施，在此背景下，本文开发了一款适用于 0-3 岁儿童的多功能儿童安全座椅。 本文开发的多功能儿童安全座椅可以在汽车上和儿童手推车上切换使用，此外，这款多功能儿童安全座椅的靠背角度和头枕高度是可调的，采用国家标准规定的ISOFIX 连接装置与汽车进行连接。 本文完成了多功能儿童安全座椅的结构设计并进行了样件试制。利用 C
6、AE 软件 Hypermesh 建立了多功能儿童安全座椅、台车试验用座椅以及安全带组件的有限元模型，并根据国家标准中的动态试验规定进行了仿真分析。研究了该座椅的一些设计参数如台车试验用座椅的坐垫刚度、儿童安全座椅安全带的刚度及顶部上拉带的刚度在正面碰撞中对儿童乘员损伤的影响。建立了后面碰撞和侧面碰撞的有限元模型，对该座椅在后面碰撞及侧面碰撞中对儿童乘员的保护作用进行了研究。根据国家标准机动车儿童乘员用约束系统以及其他一些相关文献对多功能儿童安全座椅进行了试验研究，并对台车试验做了详细介绍，为后续进行此类试验做了一定的准备。 研究结果表明，所设计的多功能儿童安全座椅可以方便的安装在汽车座椅和儿童
7、手推车上，在正面碰撞、后面碰撞和侧面碰撞中能够有效地保护儿童，在碰撞过程中，该座椅具有足够的强度。本文的研究成果对儿童安全座椅的后续改进具有参考意义。 关键词：儿童乘员安全；多功能儿童安全座椅；仿真分析；试验研究 工程硕士学位论文 III Abstract With the popularity of the private cars in China, the safety of child occupants gets more and more peoples attention. The number of children casualty could be decreased si
8、gnificantly by using child-safety chair correctly. Currently the installation method of some kinds of child-safety chair saled in the market is complex and may result in the misuse of child-safety chair. The national standard named Restraining devices for child occupants of power-driven vehicles whi
9、ch is the first designed for the safety of child occupants has been putting into practice since July 1, 2012. In this background, a new multi-functional child-safety chair which is suitable for children aged 0-3 is developed in this paper. The multi-functional child-safety chair developed in this pa
10、per can be used in cars and baby carriages. In addition, the backrest angle and headrest height of this child-safety chair is adjustable. This child-safety chair has ISOFIX attachment device. The structural design and the sample preproduction of this child-safety chair have been accomplished. The fi
11、nite element simulation models of this child-safety chair, sled test seat and seat belt have been built by using Hypermesh software. Simulation analysis has been done according to the dynamic test requirements of the national standard. Then, some design parameters of this child-safety chair, such as
12、 the stiffness of the sled seat cushion, the stiffness of belt and the stiffness of top tether strap, have been studied to analysis the injuries of child dummy in frontal impact. The finite element models of the rear impact and side impact were also established and the protect effect for children wa
13、s studied. This paper is also on the research of the test design about this child-safety chair according to national standard “restraining devices for child occupants of power-driven vehicles“ and other relevant literature. This paper makes a detailed introduction of sled test and this will offer a
14、lot of experience for follow-up test. The research results indicated that this seat can be easily installed in cars and baby carriages and this seat can protect child well in frontal impact, rear impact and side impact. This child-safety chair had sufficient strength in collision. The research results of this paper had reference value for further research. Key Words: The safety of child passengers; Multi-functional child-safety chair; Simulation analysis; Test study 多功能儿童安全座椅的仿真分析及试验研究 IV 目 录 学位论文原创性声明 . I 学位论文版权使用授权书 .
