【摘 要】
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现代化战争武器装备技术发展迅猛,防护型车辆的需求日益增多。为应对地雷及简易爆炸装置威胁车内乘员生命的问题,防护座椅结构及关键的能量吸收器的研究对保护乘员安全具有重大意义。本文以某型车辆驾驶舱的驾驶员座椅及能量吸收器作为研究对象,建立了驾驶舱有限元模型与防护座椅局部模型。通过准确的分析模型对影响座椅防护性能的因素进行了研究,对能量吸收器吸能进行理论分析及多目标参数优化,最终减小了乘员损伤的风险。主要
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现代化战争武器装备技术发展迅猛,防护型车辆的需求日益增多。为应对地雷及简易爆炸装置威胁车内乘员生命的问题,防护座椅结构及关键的能量吸收器的研究对保护乘员安全具有重大意义。本文以某型车辆驾驶舱的驾驶员座椅及能量吸收器作为研究对象,建立了驾驶舱有限元模型与防护座椅局部模型。通过准确的分析模型对影响座椅防护性能的因素进行了研究,对能量吸收器吸能进行理论分析及多目标参数优化,最终减小了乘员损伤的风险。主要内容及结论如下:（1）根据底部爆炸环境下IED爆炸冲击波的传递路径,研究了乘员的损伤来源和机理,探讨了乘员损伤耐受限值。基于ALE-FSI爆炸仿真算法,针对某型车进行有限元模块化建模,完成了与实车实爆试验的对标工作,建立了较为精确的局部座椅模型消除了其他传递路径的变量影响。（2）分析不同座椅安装方式、座椅结构以及不同能量吸收器对座椅系统防护性能,研究得到实车中使用的座椅结构方式和金属带式VLEA有效的降低了乘员的损伤。（3）通过金属弯曲理论分析得到吸能数值,探讨启动载荷的限值。并设计试验得到准确的能量吸收器位移-载荷曲线。分析不同启动载荷对乘员损伤影响发现,在充分利用车体空间的条件下,适当减小吸能器启动载荷能够降低乘员的损伤。（4）通过最优拉丁超立方试验设计、构建Kriging代理模型以及多目标遗传算法最终得到能量吸收器参数最优解,提高了防护座椅系统的防护性能,并对优化结果的可靠性进行验证。
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