车载儿童约束系统集成关键技术与产业化

儿童乘车安全是车辆安全问题的重要环节。为增进儿童乘车出行安全，国务院近年相继颁布了《机动车儿童乘员用约束系统》及儿童安全座椅国家强制认证“3C”标准。《车载儿童约束系统集成关键技术与产业化》项目应运而生，它响应国家号召，满足社会重大需求，通过采用先进的科学技术手段，指导儿童约束系统的研制，旨在提升其碰撞安全性和乘坐舒适性。

该项目由厦门理工学院与福建麦凯智造婴童文化股份有限公司联合完成，目标是攻克儿童约束系统研发的关键技术，促进其转化与应用，有效提升中国儿童约束系统的技术水平和助力中国儿童安全座椅产业的发展。项目综合机械结构安全性评价、人机工程学、汽车碰撞安全及人体损伤生物力学等多领域和学科交叉，基于复杂结构大变形有限元理论，运用先进的计算机辅助分析技术，形成了一套具有自主知识产权的儿童约束系统结构设计关键技术和碰撞安全性综合评价体系。

主要内容如下：

1. 汽车复杂碰撞工况中的儿童乘员安全评价体系研究。采用儿童机械假人试验、人体生物力学有限元分析等手段，结合必要的动物实验，建立儿童乘员碰撞损伤机理评价体系，厘清儿童乘员在汽车正面、侧面和偏置碰撞中的颅脑和胸腔软组织损伤机理，为儿童乘员损伤生物力学和碰撞损伤安全性防护评价体系提供理论依据和实证方法。相关研究成果（发表在《Traffic Injury Prevention》）推动了欧洲经济委员会将儿童乘员胸腹部保护的压力测试方法这一重要结论写入UN ECE R129（ECE R44/04的升级版），为改进Q系列儿童假人提供了理论依据。

2. 儿童安全自适应约束系统集成设计关键技术。创新性地应用机构运动学原理，研制多档位头枕调节机构、多姿态倾角调节机构、360度座椅旋转调节机构及可折叠式方案等，有效解决了儿童安全座椅的舒适性差，儿童使用意愿低等问题。

3. 基于有限元分析方法的儿童安全约束系统约束路径优化关键技术。运用有限元数值分析和DOE试验设计方法，针对车载通用型儿童安全约束系统的约束路径进行优化设计，在满足制造工艺和精度等制备要求的同时，获得儿童约束系统最佳约束路径，显著减少儿童前向位移量，使之落在欧洲法规ECE R129规定的550mm前向位移以内，避免儿童乘员头部与前排座椅靠背发生碰撞，提高儿童乘车安全性。

项目研究成果为提高中国儿童约束系统研发水平提供了科学依据和实证方法。发表了关于儿童乘员损伤机理及约束系统约束路径优化的学术论文10篇、专著2篇、专利15项（发明专利3项、新型专利12项）。相关技术和方法在福建麦凯智造婴童文化股份有限公司、麦克英孚（宁波）婴童用品有限公司、珠海优力创科技股份有限公司等企业进行产业化，实现儿童约束系统产品开发11例，累计销量超过10万台，营销总收入达到2.77亿元，极大地提升了企业的研发水平，确保了儿童安全座椅产品顺利通过欧洲ECE R44/04法规认证，为开拓欧美国际市场提供了强大的技术支撑。

儿童乘车安全是车辆安全问题的重要环节。为增进儿童乘车出行安全，国务院近年相继颁布《机动车儿童乘员用约束系统》及儿童安全座椅国家强制认证“3C”标准。《车载儿童约束系统集成关键技术与产业化》正是顺应国家号召和社会重大需求，采用先进的科学技术手段指导儿童约束系统研制，提升其碰撞安全性和乘坐舒适性而开展的。 该项目由厦门理工学院与福建麦凯智造婴童文化股份有限公司联合开展完成，旨在攻克儿童约束系统研发关键技术，促进其转化与应用，有效提升中国儿童约束系统的技术水平和助力中国儿童安全座椅产业的发展。项目综合机械结构安全性评价、人机工程学、汽车碰撞安全及人体损伤生物力学等多领域和学科交叉，基于复杂结构大变形有限元理论，采用先进的计算机辅助分析技术，形成一整套具有自主知识产权的儿童约束系统结构设计关键技术和碰撞安全性综合评价体系。 主要内容如下： (1)汽车复杂碰撞工况中的儿童乘员安全评价体系研究。以儿童机械假人试验、人体生物力学有限元分析为主要技术手段，结合必要的动物实验，建立儿童乘员碰撞损伤机理评价体系，厘清儿童乘员在汽车正面、侧面和偏置碰撞中的颅脑和胸腔软组织损伤机理，为儿童乘员损伤生物力学和碰撞损伤安全性防护评价体系提供理论依据和实证方法。相关研究成果(发表在Traffic Injury Prevention)推动了欧洲经济委员会将儿童乘员胸腹部保护的压力测试方法这一重要结论写入UN ECE R129(ECE R44/04的升级版)中，为改进Q系列儿童假人提供了理论依据。 (2)儿童安全自适应约束系统集成设计关键技术。创新性地应用机构运动学原理研制多档位头枕调节机构，多姿态倾角调节机构、360度座椅旋转调节机构及可折叠式方案等。有效解决了儿童安全座椅的舒适性差，儿童使用意愿低等难题。 (3)基于有限元分析方法的儿童安全约束系统约束路径优化关键技术。采用有限元数值分析和DOE试验设计方法，针对车载通用型儿童安全约束系统的约束路径进行优化设计，在满足制造工艺和精度等制备要求的同时，获得儿童约束系统最佳约束路径，显著减少儿童前向位移量，使之落在欧洲法规ECE R129规定的550mm前向位移以内，避免儿童乘员头部与前排座椅靠背发生碰撞，提高儿童乘车安全性。 项目研究成果为提高中国儿童约束系统研发水平提供了科学依据和实证方法，发表了关于儿童乘员损伤机理及约束系统约束路径优化的学术论文10篇、专著2篇、专利15项(发明专利3项、新型专利12项)。相关技术和方法在福建麦凯智造婴童文化股份有限公司、麦克英孚(宁波)婴童用品有限公司、珠海优力创科技股份有限公司等企业进行产业化，实现儿童约束系统产品开发11例，累计销量超过10万台，营销总收入达到2.77亿元，极大地提升了企业的研发水平，确保了儿童安全座椅产品顺利通过欧洲ECE R44/04法规认证，为开拓欧美国际市场提供了强大的技术支撑。