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现今碰撞假人也要求建立仿真模型用于整车的碰撞仿真中,并能直接得到碰撞假人的碰撞损伤参数,而对于儿童假人也是如此。目前,生物仿真度更高的Q6儿童假人有限元模型还未发布,针对Q6儿童假人有限元模型建模方面的研究还很少。 本文在研读文献和研究现有假人有限元模型的基础上,结合Q6儿童假人头颈部的标定试验,开发了一种Q6儿童假人头颈部的有限元模型。课题中主要采用CAE仿真和试验验证等研究方法,完成了Q6儿童假人头部和颈部有限元建模及验证的工作。 本文首先介绍了儿童假人的类型、有限元模型的研究意义等内容。然后对Q6儿童假人进行CT扫描和三维激光扫描,获取假人内外表面的点云数据,通过逆向工程方法获得假人的三维几何模型,然后对假人部件进行合理地网格划分。由于Q6儿童假人三维几何模型和有限元模型开发的工作量巨大,目前本文已经开发出完整的Q6儿童假人三维几何模型,完成了头部和颈部的有限元模型的开发。 为验证开发的Q6儿童假人头部有限元模型的有效性,本文参照Q6儿童假人使用说明书,对头部进行相应的标定试验,获得试验曲线,同时建立仿真标定试验模型,通过对头部有限元模型材料参数的分析和多目标优化,实现仿真曲线和试验曲线的匹配,验证了头部有限元模型的有效性。对于Q6儿童假人颈部有限元模型,本文利用已知的试验曲线,同时参照Q6儿童假人使用说明书,建立仿真标定试验模型,同样通过对颈部有限元模型材料参数的分析和多目标优化,实现仿真曲线和试验曲线的匹配,验证了颈部有限元模型的有效性。本文建立的Q6儿童假人头部和颈部有限元模型满足Q6儿童假人头部和颈部标定的要求,可广泛应用于汽车碰撞仿真研究,其建模和验证的方法可以作为一种参考,应用于后续的假人有限元模型的研究与开发。