据悉,我国车辆交通事故导致的儿童死亡率是欧洲的2.5倍,美国的2.6倍。在我国,随着私家车数量的逐渐增加,儿童乘员的安全性问题也越来越受到家长以及全社会的重视。相关研究表明:汽车儿童乘员约束系统对于车辆碰撞中保护儿童乘员的安全性作用效果明显。但是我国在此领域的研究刚处于起步阶段,目前我们正在进行GB《机动车儿童乘员用约束系统》的制订(项目号:20067132-Q-303)工作,本人有幸作为导师的助手参与到此项目。为了提高儿童乘员的安全性,对碰撞中儿童乘员的响应以及儿童乘员约束系统的设计进行研究是非常必要的。本论文以一款国产的儿童安全座椅为研究对象,采用多体动力学软件MADYMO及其数据库中的P3和P3/4假人模型,以ECE R44/04规定的动态试验为基础,建立了该安全座椅的三种使用情况的计算机模型,即1.P3假人模型直坐位前向座椅的正面碰撞模型;2.P3假人模型仰卧位前向座椅的正面碰撞模型;3.P3/4假人模型仰卧位后向座椅的正面碰撞模型。参照ECE R44/04规定的儿童损伤准则,对每个模型中的胸部合成加速度、胸部合成加速度的垂直分量以及假人的头部位移进行了分析研究。本文还对“P3假人模型直坐位前向座椅的正面碰撞”模型中的主要设计参数进行改变,以讨论这些参数的改变对假人响应的影响。研究结果表明:正确的使用儿童乘员约束系统能够为儿童乘员在正面碰撞中提供有效的保护,并且“后向式”儿童安全座椅对儿童乘员的保护效果是最好的,在使用“前向式”座椅时,选择“仰卧位”的姿势比“直立位”的姿势更安全。同时研究结果还表明儿童座椅的摩擦系数、成人安全带刚度等设计参数对儿童乘员在正面碰撞中的响应影响较大,通过适当的儿童乘员约束系统设计可以降低儿童乘员在碰撞事故中的伤亡概率。本文还深入研究了国外主要儿童乘员约束系统的标准,特别是对美国的FMVSS 213和欧洲的ECE R44进行了比较性的研究,总结了它们各自的优缺点,以期对我国目前正在进行的标准制订工作起到一定的参考作用。本论文的研究结果验证了儿童乘员约束系统在车辆碰撞事故中对儿童乘员的保护作用,同时还可以作为进一步改进儿童乘员约束系统时的参考依据,为进一步研究儿童乘员的安全性问题也作出了一定的贡献。