联排双座乘员座椅头部损伤判据仿真分析与实验研究
2021-04-02郝梦娇
机电信息 2021年9期



摘要:介绍了联排双座乘员座椅后座乘员撞击前部座椅的HIC仿真实验以及仿真结果,并就实验结果进行了对比验证。
关键词:双座座椅;头部损伤判据;HIC实验
0 引言
在航空事故中,头部碰撞是导致人员伤亡的主要原因之一。飞机客舱的空间较小,在发生坠撞时人员头部有很大概率撞击到舱内设备或者前排座椅,从而造成人员伤亡。目前,美国联邦航空管理局FAA、欧洲航空安全局EASA、中国民航局等管理部门在相关的法规中已明确了头部损伤判据的标准(Head Injury Criteria,简称HIC)。
目前,验证HIC符合性一般通过HIC实验,但是HIC实验對技术要求较高,飞机舱内环境的复杂性和HIC实验结果的不确定性,使得实验较为复杂并且费时费力。HIC实验为破坏性实验,需要大量昂贵的一次性实验件,如果能通过仿真分析准确进行HIC实验模拟,将会节省时间和经济成本,提升座椅研发效率。
1 头部损伤判据概述
AC25.562-1B中的头部损伤判据HIC的计算方法如下式所示:
式中:t1为积分初始时间(s);t2为积分终止时间(s);a(t)为头部撞击总加速度对时间的关系曲线。
局方在适航条款中要求HIC的值不超过1 000,可以看出决定HIC大小的主要因素为头部的加速度。
2 联排双座乘员座椅HIC仿真实验
联排双座乘员座椅靠背及吸能形式采用运输类旅客座椅经典设计形式,座椅主结构如图1所示。
AC25.562-1B详细描述了HIC实验方法,通过两次实验就可覆盖座椅全部构型的实验。
实验1:最大排距HIC实验,50百分位假人头部撞击靠背底部或扶手,考虑10°偏航,图2中所示A区或B区,该撞击需有明显的碰撞现象。……
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