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正面碰撞时驾驶员颈部肌肉收缩的实验和仿真研究
论文作者:高振海 · 李钊 · 胡宏宇 · 高菲
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驾驶员意识到即将发生碰撞时,将本能性地收缩肌肉形成自我保护动作,并对驾驶员的运动姿态和损伤结果产生影响。本文主要研究颈部肌肉在正面碰撞中的响应及其对损伤的影响。本文首先在汽车性能模拟器上构造了具有高度虚拟现实感的汽车正碰工况,选取10名志愿者分别以20km/h, 50km/h, 80km/h, 100km/h驾驶模拟器,记录在碰撞发生时驾驶员胸锁乳突肌、头夹肌和斜方肌的肌肉电信号,并计算肌肉激活水平。接下来使用实验获取的颈部肌肉激活进行碰撞仿真,研究肌肉活动对颈部损伤的影响。实验结果表明驾驶员在碰撞时产生自我保护动作,此时颈部肌肉的肌肉电信号较正常驾驶时明显升高。肌电信号随着车速增加呈现整体增大态势,胸锁乳突肌和斜方肌的激活程度增幅较大,但头夹肌激活程度增幅不大。肌肉激活对驾驶员的运动姿态和负荷产生影响。碰撞发生前,具有主动肌肉力的主动模型头部向后伸展,而被动模型头部保持直立。在低速碰撞中,主动模型的颈部剪切力和伸张弯矩远远低于被动模型,张力高于被动模型。实验结果表明,颈部损伤情况在高速碰撞中则较为复杂。
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关键词:颈部损伤 · 正面碰撞 · 主动肌肉力 · 驾驶模拟器
本文是吉林大学高振海教授及其团队开展的研究,引用词条如下:
Gao, Z., Li, Z., Hu, H. et al. Experimental and numerical study of cervical muscle contraction in frontal impact. Automotive Innovation 2(2): 93-101(2019)
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基于四层激光扫描的积雪覆盖道路自定位系统概念研究
论文作者:Tetsushi Mimuro · Naoya Taniguchi · Hiroyuki Takanashi
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目前市场上已经有许多先进的辅助驾驶系统,自动驾驶技术也得到了开发。但这些ADAS技术多数不适用于恶劣的天气条件。比如,检测车道最常用的前视摄像头不适用于积雪覆盖道路。本文中开发了一种适用于积雪覆盖道路路况的自定位系统,包括一台四层激光扫描仪和几个传感器,并且只需利用现有积雪地区路边的雪柱,无需其他道路基础设施。暴风雪来临以及除雪工作进行时,地面情况在短时间内会有很大变化,因此需要将自定位系统的地标设置为较高的物体,比如:雪柱。具备上述技术的定位系统可以帮助驾驶员在暴风雪中沿着路面正常行驶。
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关键词:先进的辅助驾驶系统 · 恶劣天气 · 激光扫描仪 · 自定位系统
本文是秋田县立大学Tetsushi Mimuro教授及其团队研究,引用词条如下:
Mimuro, T., Taniguchi, N., Takanashi, H.: Concept study of a self-localization system for snow-covered roads using a four-layer laser scanner. Automotive Innovation 2(2), 110-120(2019)
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常压空气等离子处理对复合材料胶接接头剪切强度的影响
论文作者:王爽 · 闵峻英 · 林建平 · 孙成成 · 杨上陆
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本文采用常压空气等离子处理(APPT)技术对复合材料(片状模塑料,SMC)进行表面处理,以提高SMC胶接接头的剪切强度,并探讨了APPT处理后SMC胶接接头剪切强度提升的机理。研究发现,当等离子喷嘴与SMC表面的距离为20mm时,SMC胶接接头剪切强度达到最大,约为未被等离子处理的SMC胶接接头的3倍。X射线光电子能谱显示,APPT增加了SMC表面含氧官能团(C–O–H, C–O–C, H–O–C=O 和 R–O–C=O)的含量,显著地提高了SMC胶接接头的剪切强度。同时,APPT增加了SMC的表面自由能,改善了SMC胶接接头的剪切强度。此外还发现,表面粗糙度对SMC胶接接头剪切强度的影响不明显。相比于表面粗糙度,表面化学性质和表面自由能对APPT处理后的SMC胶接接头剪切强度有显著影响。
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关键词:等离子处理 · 复合材料 · 剪切强度 · 化学性质 · 表面自由能
本文是同济大学闵峻英教授及其团队开展的研究,引用词条如下:
Wang, S., Min, J., Lin, J., et al.: Effect of atmospheric pressure plasma treatment on the lap-shear strength of adhesive-bonded sheet molding compound joints. Automotive Innovation 1(3), 237-246(2018)
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钢-镁合金混合双帽型管的耐撞性优化设计
论文作者:郑国君 · 樊志远 · 张辉 · 周平
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由于镁合金具有脆性材料特性,因此镁合金双帽型管难以得到实际应用。将镁合金和传统钢结合,可形成混合薄壁型双帽管以提高车辆的耐撞性。本文通过三点弯曲实验和仿真,以两种类型的混合帽型管——Hybrid-I(钢顶帽和镁合金底帽)和Hybrid-II(镁合金顶帽和钢底帽)为对象,对薄壁混合结构的吸能特性进行了研究,并通过多目标优化设计对两种薄壁混合结构进行了耐撞性优化设计分析,阐明了该结构所具有的轻量化特性。研究结果表明,Hybrid-I管和Hybrid-II管的能量吸收分别比双帽型DC04管高约44.7%和12.7%。与Hybrid-II管相比,Hybrid-I管具有更好的耐撞性和轻质性。同时,Hybrid-I管还具有比钢管帽型结构更好的轻质性能和比镁合金管更薄的壁厚。
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关键词:轻量化设计 · 镁合金 · 混合双帽型管 · 耐撞性 · 钢
本文是大连理工大学郑国军教授及其团队开展的研究,引用词条如下:
Zheng, G., Fan, Z., Zhang, H., et al.: Crashworthiness optimization of steel–magnesium hybrid double-hat-shaped tubes. Automotive Innovation 1(3), 247-254 (2018)
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