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2010年1至6月份,全国共发生道路交通事故99282起,造成27270人死亡、116982人受伤,直接财产损失4.1亿元。随着人们生活水平的提高,汽车已经大量进入寻常百姓家,“汽车时代”已悄然来临,而与此同时,因汽车造成的交通事故也成了人们关注的焦点。根据实际行车的不同,汽车发生碰撞事故的类型也有千差万别。目前,常见的分类方式是将汽车的碰撞事故分为前部正面碰撞、侧面碰撞、成一定角度碰撞、追尾碰撞以及侧翻等。国外有研究机构对大量的汽车碰撞事故进行统计,研究表明,前部正面碰撞是最为常见的碰撞类型,并且占到所有碰撞类型的50%以上,而在这类碰撞事故中受伤或死亡的乘员也占绝大多数。为降低意外交通事故的伤害,需要正确使用汽车乘员约束系统,研究表明,在各种类型的碰撞事故中,正确使用约束系统能够减缓碰撞对人体的伤害,给乘员提供有效的保护。目前,人们已经意识到乘员约束系统的重要性,而越来越多的国内的汽车厂商也开始着手汽车乘员约束系统的研究。国外的汽车公司对汽车乘员约束的研究比我国起步早,并且开发出一些软件对乘员约束系统进行开发和评价,而运用得较多的为TNO公司的MADYMO, MADYMO作为一种重要的设计分析手段,可以设计出不同的乘员保护方案,并且对这些方案的保护效果进行分析比较,该软件运用到乘员约束系统的开发中,可以减少试验次数、缩短开发周期、降低开发成本。汽车乘员约束系统包括安全带、座椅、安全气囊等力方面,为提高约束系统对乘员的保护性能,需要以整个安全系统为研究目标,对安全带、安全气囊进行协调、匹配,以使其发挥最大的保护功效。本文以某轿车为例,利用MADYMO软件进行建模仿真,建立了汽车正面碰撞驾驶员约束系统模型,包括HybridⅢ50th假人多刚体模型、汽车驾驶室和座椅的平面模型、安全带的有限元模型、以及安全气囊模型,通过仿真计算,对仿真结果和假人的动力学响应进行分析。同时分析约束系统中各参数对驾驶员的动力学响应的影响,并对各参数进行灵敏度分析。这些参数包括:安全带的织带刚度和安装方式、安全气囊的点火时刻、气流率、气囊直径和排气孔直径大小。对表现灵敏的参数利用正交试验的方法设计试验,并应用极差分析的方法处理试验数据,得到参数的最优组合,更改参数后的模型与原模型比较,约束系统安全性能提升明显。