НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o338.pdf (1288.56Кб)

УДК 629.113

Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана

Данная статья посвящена решению актуальной в настоящее время проблемы обеспечения наилучшего уровня пассивной безопасности автомобильных кресел с активными подголовниками, а также  оценке эффективности данных конструкций.  Задача связана с ударом и, как следствие, является существенно нелинейной с большими значениями деформаций, напряжений и ускорений.
Для решения данной задачи были разработаны КЭМ кресла 3-х вариантов конструкций активных подголовников. При создании имитационных КЭМ использовались ряд CAD (Computer Aided Design, Система Автоматизированного Проектирования) и CAE (Computer Aided Engineering) программ.
Данная работа была выполнена в рамках разработанной методики, которая позволяет эффективно создавать конструкции автомобильных кресел, как с пассивными, так и активными подголовниками, отвечающие требованиям пассивной безопасности.
По результатам проведенных расчетов и экспериментов было установлено, что за счет применения активных подголовников удалось существенно снизить значение критерия NIC (Критерий Повреждения Шеи) до 36,92 (на 4%) при использовании активного подголовника с шарнирно наклоняющейся мягкой частью, 29,23 (на 24%) при использовании активного подголовника с выдвигающейся подушкой, 26,15 (на 31%) при использовании активного подголовника, который снабжен надувающейся подушкой. При этом удалось добиться существенного снижения ускорения головы при ударе.
Установлено, что КЭМ кресла с активным подголовником, который снабжен надувающейся подушкой, является наиболее безопасной, так как значение критерия NIC при ударе наименьшее (26,15).
 Представленные в статье материалы используются при обучении студентов кафедры «Колесные машины» Научно-Учебного Комплекса «Специальное машиностроение» МГТУ им. Н.Э. Баумана.

1. Солопов Д.Ю., Зузов В.Н. Разработка конечно-элементных моделей автомобильных кресел с пассивными подголовниками с целью проведения исследований на соответствие требованиям EURO NCAP // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2014. № 8. С. 78-100. DOI :10.7463/0814.0724400
2. Солопов Д.Ю., Зузов В.Н. Разработка конечно-элементных моделей автомобильных кресел с пассивными подголовниками, отвечающих требованиям пассивной безопасности // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2014. № 4. С. 64-89. DOI:10.7463/0414.0706991
3. Солопов Д.Ю., Зузов В.Н. Проблема создания конечно-элементных моделей автомобильных кресел с активными подголовниками, отвечающими требованиям пассивной безопасности // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2013 № 7. С. 115-144. DOI :10.7463/0713.0578993
4. Солопов Д.Ю., Зузов В.Н. Решение проблемы создания конечно-элементных моделей для проектирования автомобильных кресел с активными подголовниками, отвечающими требованиям пассивной безопасности // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2013 № 6. С . 131-150. DOI:10.7463/0613.0574693
5. Hallquist J. LS-DYNA Keyword User’s Manual. Livermore (USA): Livermore Software Technology Corporation, 1993-2003. 2206 p.
6. ANS YS программа конечно-элементного анализа / пер. и ред. Б.Г. Рубцова; оформл. Л.П. Остапенко. М.: CAD-FEM GmbH, 1998. 66 с.
7. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике: пер. с англ. М.: Мир, 1975. 541 с.
8. Шимкович Д.Г. Расчет конструкций в MSC Visual Nastran for Windows . М.: ДМК Пресс, 2004. 704 с.
9. Шимкович Д.Г. Расчет конструкций в MSC / Nastran for Windows . М.: ДМК Пресс, 2001. 448 с.
10. Чигарев А.В., Кравчук А.С., Смалюк А.Ф. ANSYS для инженеров: справ. пособие. М.: Машиностроение-1, 2004. 512 с.