列车乘员二次碰撞损伤及桌板参数优化

作者：卢嘉茗; 秦睿贤; 王希; 刘莉; 陈秉智^*

来源：大连交通大学学报, 2023, 44(05): 35-42.

DOI：10.13291/j.cnki.djdxac.2023.05.006

• 二次碰撞
• 损伤预测
• Kriging模型
• 多目标优化

为了降低碰撞事故中乘员损伤，采用HybridⅢ型50%男性刚性假人，建立了包含座椅和桌板的假人碰撞分析模型。以桌板与假人H点的相对位置参数X、Z、厚度T为设计变量，设计三因子五水平的正交试验，研究了各变量对乘员头部、颈部、胸部和腿部损伤的影响规律；采用Kriging代理模型建立了桌板尺寸参数与颈部损伤参数Nij、综合损伤指标WIC之间的关系；采用NSGA-Ⅱ算法求解桌板参数优化设计问题，得到最优桌板尺寸参数，并进行优化方案验证。结果表明：优化后的桌板布局可以有效避免碰撞过程中头部与桌板的直接接触，头部损伤参数HIC15降低了95%,颈部损伤参数Nij降低了58%,胸部损伤参数ThAC降低了71%,左右腿股骨轴向力分别降低39%和37%,乘员碰撞损伤显著降低，桌板优化方案可为内饰安全设计提供参考。

• 单位
  中车唐山机车车辆有限公司; 大连交通大学