CN109376400A - 抗坠毁座椅吸能器关键参数确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的抗坠毁座椅吸能器关键参数确定方法及装置，属于直升机抗坠毁座椅设计制造技术领域。该方法包括：确定人体腰椎载荷与人体的最大加速度的第一函数关系；确定所述最大加速度与吸能器工作时乘员的过载的第二函数关系；根据所述第一函数关系和所述第二函数关系确定所述吸能器的启动载荷。从而基于人体生物力学及抗坠毁座椅吸能原理可以建立人体腰椎载荷与吸能器启动载荷之间的力学关系，进而快速确定满足民航适航条款的座椅吸能器启动载荷及吸能行程，有效节约了确定吸能器关键参数的时间与准确性。

Description

抗坠毁座椅吸能器关键参数确定方法及装置

技术领域

本发明涉及直升机抗坠毁座椅设计制造技术领域，具体而言，涉及抗坠毁座椅吸能器关键参数确定方法及装置。

背景技术

抗坠毁座椅是直升机抗坠毁设计的重要组成部分，它是提高乘员生存率的重要装置，座椅的抗坠毁特性直接决定飞行员及其乘员的存活率。吸能器是抗坠毁座椅的核心部件，它在直升机发生坠机事故时限制从机身传到乘员的载荷，以降低乘员在坠撞可生存事故下的伤亡率。Gilewicz统计了座椅未装吸能器时，一年内发生的事故中由于坠撞冲击造成的损伤，飞行员为23.3％，其它乘员为42％；造成的死亡，飞行员为18％，其它乘员为54％；在安装吸能器后，飞行员及乘员的事故伤亡率大大降低。

在直升机抗坠毁座椅技术的发展过程中出现了很多座椅吸能解决方案，Desjardins综述了1960年以来直升机抗坠毁座椅能量吸收系统的演变及吸能器的发展。经过分析、试验、选择、适配，目前国外直升机抗坠毁座椅使用的吸能器有：倒置翻转管、压溃式圆管、缩径管、弯丝器、金属切割器、磁流变吸能器等，国内直升机抗坠毁座椅大多采用翻转管吸能器。吸能器的关键设计参数主要包括吸能行程和启动载荷，目前对军用直升机抗坠毁座椅吸能器的关键参数已有成熟的确定方法，但是对于民用直升，由于座椅乘员个体因素、机体抗坠毁设计的要求及标准不同，不能直接套用军机吸能器的计算方法，开展适用于民用直升机抗坠毁座椅的吸能器关键参数确定方法研究具有重要意义。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供抗坠毁座椅吸能器关键参数确定方法及装置。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供的一种文件存储方法，包括：确定人体腰椎载荷与人体的最大加速度的第一函数关系；确定所述最大加速度与吸能器工作时乘员的过载的第二函数关系；根据所述第一函数关系和所述第二函数关系确定所述吸能器的启动载荷。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，确定人体腰椎载荷与人体的最大加速度的第一函数关系，包括：确定人体腰椎载荷与人体体重的子函数关系；根据所述子函数关系与所述最大加速度确定第一函数关系。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，所述子函数关系满足：T1＝0.6×m₁；第一函数关系满足：T＝0.6×m₁×a；其中，T1表示人体腰椎椎骨第五节所承受的重量，T表示所述人体腰椎载荷的峰值，m＿1表示人体质量，a表示所述人体承受的最大加速度。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，确定所述最大加速度与吸能器工作时乘员的过载的第二函数关系，包括：根据所有所述吸能器的数量、所述吸能器的启动载荷、所述吸能器工作时乘员的过载以及所述最大加速度确定所述第二函数关系，其中，所述第二函数关系满足：n×F-(m₁+m₂)×g＝(m₁+m₂)×a，所述n表示所述吸能器的数量，F表示所述吸能器的启动载荷，m₂表示座椅可动部分的质量，g表示重力加速度。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，根据所述第一函数关系和所述第二函数关系确定所述吸能器的启动载荷，包括：根据所述人体质量、所述座椅可动部分的质量、所述人体腰椎载荷以及所述吸能器的数量确定所述吸能器的启动载荷，所述启动载荷满足：

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，第一处理模块，用于确定人体腰椎载荷与人体的最大加速度的第一函数关系；第二处理模块，用于确定所述最大加速度与吸能器工作时乘员的过载的第二函数关系；第三处理模块，用于根据所述第一函数关系和所述第二函数关系确定所述吸能器的启动载荷。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，所述第一处理模块还用于：确定人体腰椎载荷与人体体重的子函数关系；根据所述子函数关系与所述最大加速度确定第一函数关系。

结合第二方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，所述子函数关系满足：T1＝0.6×m₁；第一函数关系满足：T＝0.6×m₁×a；其中，T1表示人体腰椎椎骨第五节所承受的重量，T表示所述人体腰椎载荷的峰值，m₁表示人体质量，a表示所述人体承受的最大加速度。

结合第二方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，所述第二处理模块还用于：

根据所有所述吸能器的数量、所述吸能器的启动载荷、所述吸能器工作时乘员的过载以及所述最大加速度确定所述第二函数关系，其中，所述第二函数关系满足：n×F-(m₁+m₂)×g＝(m₁+m₂)×a，所述n表示所述吸能器的数量，F表示所述吸能器的启动载荷，m₂表示座椅可动部分的质量，g表示重力加速度。

结合第二方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，所述第三处理模块还用于：根据所述人体质量、所述座椅可动部分的质量、所述人体腰椎载荷以及所述吸能器的数量确定所述吸能器的启动载荷，所述启动载荷满足：

与现有技术相比，本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的抗坠毁座椅吸能器关键参数确定方法及装置，通过确定人体腰椎载荷与人体的最大加速度的第一函数关系；确定所述最大加速度与吸能器工作时乘员的过载的第二函数关系；根据所述第一函数关系和所述第二函数关系确定所述吸能器的启动载荷。从而基于人体生物力学及抗坠毁座椅吸能原理可以建立人体腰椎载荷与吸能器启动载荷之间的力学关系，进而快速确定满足民航适航条款的座椅吸能器启动载荷及吸能行程，有效节约了确定吸能器关键参数的时间与准确性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的抗坠毁座椅吸能器关键参数确定方法的流程图；

图2为图1所示的抗坠毁座椅吸能器关键参数确定方法中的脊椎各椎骨承载人体体重百分比的示意图；

图3为图1所示的抗坠毁座椅吸能器关键参数确定方法中的直升机简化力学模型的示意图；

图4为图1所示的抗坠毁座椅吸能器关键参数确定方法中的吸能器理想载荷位移曲线的示意图；

图5为图1所示的抗坠毁座椅吸能器关键参数确定方法中的座椅及吸能器加速度、速度、位移时间曲线的示意图；

图6为图1所示的抗坠毁座椅吸能器关键参数确定方法中的扩张管扩径变形模型的示意图；

图7为图1所示的抗坠毁座椅吸能器关键参数确定方法中的各参数对启动载荷的影响的示意图；

图8为本发明第三实施例提供的抗坠毁座椅吸能器关键参数确定装置的功能模块示意图；

图9为本发明实施例提供的一种电子设备的结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

第一实施例

请参阅图1，是本发明第一实施例提供的抗坠毁座椅吸能器关键参数确定方法的流程图。下面将对图1所示的具体流程进行详细阐述。

步骤S101，确定人体腰椎载荷与人体的最大加速度的第一函数关系。

可选地，人体腰椎载荷是指腰椎第五节椎骨所承受的最大载荷。

一般来说，在直升机坠撞过程中，假设由于安全带等乘员约束系统的作用，座椅可动部分与人体一起沿座椅滑柱向下运动，而二者之间没有相对运动，故人体承受的最大加速度即为吸能器工作时乘员的过载与重力加速度之积，即a＝G₁·g，G₁为吸能器工作时乘员的过载(吸能器的工作过载)，g为重力加速度。

作为一种实施方式，步骤S101包括：确定人体腰椎载荷与人体体重的子函数关系；根据所述子函数关系与所述最大加速度确定第一函数关系。

一般来说，如图2所示，人体脊椎骨所承载的人体体重由上至下逐渐增加，腰椎第五节椎骨L5所承载体重最大，为人体体重的60％。故所述子函数关系满足：T1＝0.6×m₁；第一函数关系满足：T＝0.6×m₁×a；其中，T1表示人体腰椎椎骨第五节所承受的重量，T表示所述人体腰椎载荷的峰值，m₁表示人体质量，a表示所述人体承受的最大加速度。

可选地，在座椅盆上预设一个传感器，以使得当人坐上后自动称重，确定人体重量m₁，然后可以自动计算出T和T1，然后自动计算出启动载荷F，最后自动计算出扩张管的各设计参数。

在实际使用中，在直升机坠撞过程中，人体会同时受到水平方向与垂直方向的猛烈冲击。由于抗坠毁座椅是直接与乘员接触的设备，故人体受到的水平冲击能量主要由座椅上合理的约束系统吸收，而垂直方向的冲击则需要靠座椅的结构变形来吸收。因此在进行抗坠毁座椅设计时，主要考虑在垂直方向安装吸能器，以便进行有效的能量吸收，保护乘员安全。

抗坠毁座椅在直升机坠机瞬间的工作过程如下：直升机发生坠撞事故时，在坠地瞬间强大的冲击载荷的作用下起落架和机体开始塑性变形吸收能量，机体的负加速度随时间增大；当机体的负加速度达到某一设计值后乘员和座椅可动部分(一般指椅盆)以一个恒定的启动载荷沿座椅骨架的两个滑柱向下运动，直到冲击载荷小于吸能器启动载荷以后位移才停止。乘员的有效重量和座椅可动部件产生的巨大动能主要通过吸能器吸收，确保乘员所承受的过载不超过人体耐受极限，保证乘员的生命安全。

由于直升机坠撞的力学模型非常复杂，为了简化分析，作如下假设：

(1)仅考虑在垂直方向的坠撞；

(2)忽略座椅及人体刚度，忽略其他阻尼的作用，将整个直升机看作简单的二维力学模型，如图3所示，其中K为飞机起落架和底部变形结构刚度、m为乘员及座椅可动部分质量、M为飞机除乘员、座椅和起落架之外的其它质量、k为吸能器刚度；

(3)座椅吸能器具有理想力学性能，如图4所示。吸能器吸能行程用S表示，吸能装置启动载荷用F表示。

根据以上假设，在直升机在坠毁过程中，机体结构地板重心处和乘员的加速度－时间曲线、速度－时间曲线、位移－时间曲线如图5所示，整个坠毁过程(0≤t≤T₂)可分为三个阶段：

第一阶段(0≤t≤T₁)，起落架或机体底部结构压缩变形，但乘员所承受的过载小于吸能器的启动载荷，乘员与机体间不发生相对位移；

第二阶段(T₁≤t≤2T_m)，起落架或机体底部结构继续压缩，乘员所承受的载荷达到吸能器的启动载荷，乘员与机体间发生相对位移，同时，由于吸能器的力学性能特征，乘员所承受的载荷保持恒定；

第三阶段(2T_m≤t≤T₂)，机体速度减为0，不再继续运动，乘员所承受的载荷保持恒定，但乘员继续运动，至T₂时刻，其速度也减为0，此时吸能器的行程为S₀。

根据图5(a)所示过载，可知机体的加速度为：

对(1)式积分得到机体速度，由边界条件及机体速度在t＝T_m处连续可知机体速度为：

对(2)式积分得到机体位移，并由初始条件s(0)＝0及位移在t＝T_m处连续可知机体位移为：

于是整个坠机过程中机体的位移为：

s(2T_m)＝G_m·g·T_m ² (4)

根据图5(a)所示过载，可知乘员和座椅可动部分的加速度为：

对(5)式积分得到乘员和座椅可动部分的速度，由协调条件及乘员速度在t＝T₁处连续，当t＝T₁时乘员的速度与机体的速度相等，可以求得乘员和座椅可动部分的速度为：

对(6)式积分得到乘员和座椅可动部分的位移，由初始条件S(0)＝0及位移在t＝T₁处连续可知乘员和座椅可动部分位移的计算公式为：

由得到令则整个坠机过程中乘员和座椅可动部分的位移为：

故乘员与机体的相对位移(吸能器所需工作吸能行程)S₀为：

式中：A＝G₁/G_m、S₀为乘员与机体的相对位移(吸能器所需吸能行程)、T_m为机体达到最大加速度的时间、G_m为机体输入的最大过载、G₁为吸能器工作时乘员的过载(吸能器的工作过载)。

值得注意的是公式(9)求得的是吸能器必须满足的最小行程，由于人体刚度、座椅刚度、各种阻尼、坠机时各种意外情况等因素的影响，在设计时对吸能器的吸能行程往往需要考虑一定的富裕度。

步骤S102，确定所述最大加速度与吸能器工作时乘员的过载的第二函数关系。

作为一种实施方式，步骤S102包括：根据所有所述吸能器的数量、所述吸能器的启动载荷、所述吸能器工作时乘员的过载以及所述最大加速度确定所述第二函数关系，其中，所述第二函数关系满足：n×F-(m₁+m₂)×g＝(m₁+m₂)×a，所述n表示所述吸能器的数量，F表示所述吸能器的启动载荷，m₂表示座椅可动部分的质量，g表示重力加速度。

举例来说，在直升机坠撞过程中，假设由于安全带等乘员约束系统的作用，座椅可动部分与人体一起沿座椅滑柱向下运动，而二者之间没有相对运动，故人体承受的最大加速度即为吸能器工作时乘员的过载与重力加速度之积，即a＝G₁·g。设座椅可动部分的质量为m₂，F为吸能器的启动载荷，n为吸能器的个数。忽略座椅下滑过程中的摩擦，则有如下关系式成立：

n×F-(m₁+m₂)×g＝(m₁+m₂)×a。

步骤S103，根据所述第一函数关系和所述第二函数关系确定所述吸能器的启动载荷。

作为一种实施方式，根据所述人体质量、所述座椅可动部分的质量、所述人体腰椎载荷以及所述吸能器的数量确定所述吸能器的启动载荷，所述启动载荷满足：

例如，在吸能器启动载荷的确定时将人体腰椎载荷峰值按T≤6668N计算，则

扩径式吸能器是通过金属管扩径过程中的弹塑性变形以及变形过程中的摩擦力来吸收坠机时传递到乘员身上的冲击能量，不仅吸能载荷稳定，与传统的翻卷管吸能器相比还具有明显的优点：对零件的机械加工、装配精度要求低；结构简单、重量轻、吸能特性受环境影响小；产品合格率高、适合大批量生产、成本低；可以简单快捷的通过调整扩张管及锥头的主要设计参数得到期望的吸能器启动载荷。

在一可选的实施例中，在得到启动载荷后，则扩径式吸能器启动载荷的计算如下：

由抗坠毁座椅的能量吸收原理可知，理想的吸能器应该具有稳定的平台载荷，使其在吸收能量时以恒定的载荷运动，故吸能器的启动载荷即为吸能器启动后稳定的平台载荷。扩径式吸能器在工作时可以迅速达到稳定的平台载荷，其主要依靠扩径过程中金属材料的塑性变形来吸收冲击能量，它的吸能元件由一个锥头和一个内壁光滑的薄壁金属扩张管组成，锥头的直径大于扩张管的内径。当受外部冲击时，锥头将会在扩张管内部运动，迫使金属管发生膨胀变形，在这一过程中会吸收大部分的外界冲击能量，此外，两者之间的摩擦也起到了吸收能量的作用，扩张管扩径变形模型如图6所示。

锥头通过扩张管时产生的扩径现象可以看作轴对称的理想塑性成形问题，因此可以利用塑性力学理论来求解扩张管吸能器的启动载荷，锥头、扩张管、以及载荷都是轴对称的，所以可以用主应力法进行分析，则根据Mise屈服准则进行理论推导可得扩张管吸能器启动载荷的计算公式为：

式(10)中：t为扩张管壁厚、α为锥头的半锥角、σ_s为扩张管材料的屈服强度、l_d为锥头定径带的长度、扩张管小端中径r₁＝(d+t)/2、扩径后扩张管中径r₂＝(D+t)/2(d为扩张管小端内径、D为锥头大端外径)、μ为拉头与扩张管之间的摩擦系数。

由公式(10)可知，影响扩径式吸能器的启动载荷F的设计参数有六个，分别为：扩张管壁厚t、扩张管小端中径r₁、扩径后中径r₂、摩擦系数μ、锥头半锥角α、锥头定径带长度l_d。扩张管材料的屈服强度σ_s也是重要的影响因素，但在设计过程中，一般视为已知参数，其取值由扩张管材料的静态力学性能测量数据确定。

为确定吸能器启动载荷对公式(10)中各参数对的敏感程度，以指导设计，下面在一组基础参数(r₁＝27mm，r₂＝31mm，t＝1mm，μ＝0.14，α＝5.71°，l_d＝5mm)的基准上，对影响吸能器启动载荷的参数取离散值以分析这些参数对启动载荷的影响，结果如图7所示。

由图7分析可知当其他设计参数不变时只改变扩张管小端中径r₁或者只改变锥头半锥角α，则吸能器的启动载荷随着这两个参数的增大而减小。启动载荷随着扩张径后中径r₂、扩张管壁厚t、摩擦系数μ及锥头定径带长度l_d的增大而增大，而且扩张管壁厚对启动载荷的改变幅度最大，扩径后中径次之，由于扩径后中径主要由锥头大端外径D决定，基于以上分析设计时主要通过改变锥头的大端外径或者扩张管的壁厚来获得期望的启动载荷。

举例来说，某型民用直升机抗坠毁座椅采用竖直安装两根扩径式吸能器的吸能结构，在座椅开发过程中采用上述方法确定吸能器的其关键设计参数。座椅可动部分重量为10kg。由公式可以求得单根吸能器所需的启动载荷为F＝6708N，由公式T＝0.6×m₁×a可以求得吸能过程中乘员的加速度a＝144.33m/s²，又G₁＝a/g，由公式(9)可以求出吸能器所需的吸能行程S₀＝73mm，考虑到由于简化模型忽略了人体刚度、座椅刚度及所有阻尼的影响，使用的乘员及机体过载脉冲均为理想脉冲，因此设计时将吸能行程确定为100mm。

本发明实施例提供的抗坠毁座椅吸能器关键参数确定方法，通过确定人体腰椎载荷与人体的最大加速度的第一函数关系；确定所述最大加速度与吸能器工作时乘员的过载的第二函数关系；根据所述第一函数关系和所述第二函数关系确定所述吸能器的启动载荷。从而基于人体生物力学及抗坠毁座椅吸能原理可以建立人体腰椎载荷与吸能器启动载荷之间的力学关系，进而快速确定满足民航适航条款的座椅吸能器启动载荷，有效节约了确定启动载荷的时间与准确性。

第二实施例

对应于第一实施例中的抗坠毁座椅吸能器关键参数确定方法，图8示出了采用第一实施例所示的抗坠毁座椅吸能器关键参数确定方法一一对应的抗坠毁座椅吸能器关键参数确定装置。如图8所示，所述抗坠毁座椅吸能器关键参数确定装置400包括第一处理模块410、第二处理模块420和第三处理模块430。其中，第一处理模块410、第二处理模块420和第三处理模块430的实现功能与第一实施例中对应的步聚一一对应，为避免赘述，本实施例不一一详述。

第一处理模块410，用于确定人体腰椎载荷与人体的最大加速度的第一函数关系。

可选地，所述第一处理模块410还用于：确定人体腰椎载荷与人体体重的子函数关系；根据所述子函数关系与所述最大加速度确定第一函数关系。

可选地，所述子函数关系满足：T1＝0.6×m₁；第一函数关系满足：T＝0.6×m₁×a；其中，T1表示人体腰椎椎骨第五节所承受的重量,T表示所述人体腰椎载荷的峰值，m₁表示人体质量，a表示所述人体承受的最大加速度。

第二处理模块420，用于确定所述最大加速度与吸能器工作时乘员的过载的第二函数关系。

可选地，所述第二处理模块420还用于：根据所有所述吸能器的数量、所述吸能器的启动载荷、所述吸能器工作时乘员的过载以及所述最大加速度确定所述第二函数关系，其中，所述第二函数关系满足：n×F-(m₁+m₂)×g＝(m₁+m₂)×a，所述n表示所述吸能器的数量，F表示所述吸能器的启动载荷，m₂表示座椅可动部分的质量，g表示重力加速度。

第三处理模块430，用于根据所述第一函数关系和所述第二函数关系确定所述吸能器的启动载荷。

可选地，所述第三处理模块430还用于：根据所述人体质量、所述座椅可动部分的质量、所述人体腰椎载荷以及所述吸能器的数量确定所述吸能器的启动载荷，所述启动载荷满足：

第三实施例

如图9所示，是电子设备300的示意图。所述电子设备300包括存储器302、处理器304、存储在所述存储器302中并可在所述处理器304上运行的计算机程序303，所述计算机程序303被处理器304执行时实现第一实施例中的所述抗坠毁座椅吸能器关键参数确定方法，为避免重复，此处不再赘述。或者，所述计算机程序303被处理器304执行时实现第二实施例所述抗坠毁座椅吸能器关键参数确定装置中各模块/单元的功能，为避免重复，此处不再赘述。

示例性的，计算机程序303可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器302中，并由处理器304执行，以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序303在电子设备300中的执行过程。例如，计算机程序303可以被分割成第二实施例中的第一处理模块410、第二处理模块420和第三处理模块430，各单元的具体功能如第一实施例或第二实施例所述，在此不一一赘述。

电子设备300可以桌上型计算机、笔记本、掌上电脑或智能手机等设备。

其中，存储器302可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read－Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read－Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read－Only Memory，EEPROM)等。其中，存储器302用于存储程序，所述处理器304在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流程定义的方法可以应用于处理器304中，或者由处理器304实现。

处理器304可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器304可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

可以理解的是，图9所示的结构仅为电子设备300的一种结构示意图，电子设备300还可以包括比图9所示更多或更少的组件。图9中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

第四实施例

本发明实施例还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，所述计算机程序被处理器执行时实现第一实施例中的所述抗坠毁座椅吸能器关键参数确定方法，为避免重复，此处不再赘述。或者，所述计算机程序被处理器执行时实现第二实施例所述抗坠毁座椅吸能器关键参数确定装置中各模块/单元的功能，为避免重复，此处不再赘述。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现，基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD－ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施场景的方法。

综上所述，本发明提供的抗坠毁座椅吸能器关键参数确定方法及装置，通过确定人体腰椎载荷与人体的最大加速度的第一函数关系；确定所述最大加速度与吸能器工作时乘员的过载的第二函数关系；根据所述第一函数关系和所述第二函数关系确定所述吸能器的启动载荷。从而基于人体生物力学及抗坠毁座椅吸能原理可以建立人体腰椎载荷与吸能器启动载荷之间的力学关系，进而快速确定满足民航适航条款的座椅吸能器启动载荷及吸能行程，有效节约了确定吸能器关键参数的时间与准确性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.一种抗坠毁座椅吸能器关键参数确定方法，其特征在于，包括：

确定人体腰椎载荷与人体的最大加速度的第一函数关系；

确定所述最大加速度与吸能器工作时乘员的过载的第二函数关系；

根据所述第一函数关系和所述第二函数关系确定所述吸能器的启动载荷。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定人体腰椎载荷与人体的最大加速度的第一函数关系，包括：

确定人体腰椎载荷与人体体重的子函数关系；

根据所述子函数关系与所述最大加速度确定第一函数关系。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述子函数关系满足：T1＝0.6×m₁；第一函数关系满足：T＝0.6×m₁×a；其中，T1表示人体腰椎椎骨第五节所承受的重量，T表示所述人体腰椎载荷的峰值，m₁表示人体质量，a表示所述人体承受的最大加速度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，确定所述最大加速度与吸能器工作时乘员的过载的第二函数关系，包括：

根据所有所述吸能器的数量、所述吸能器的启动载荷、所述吸能器工作时乘员的过载以及所述最大加速度确定所述第二函数关系，其中，所述第二函数关系满足：n×F-(m₁+m₂)×g＝(m₁+m₂)×a，所述n表示所述吸能器的数量，F表示所述吸能器的启动载荷，m₂表示座椅可动部分的质量，g表示重力加速度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述第一函数关系和所述第二函数关系确定所述吸能器的启动载荷，包括：

根据所述人体质量、所述座椅可动部分的质量、所述人体腰椎载荷以及所述吸能器的数量确定所述吸能器的启动载荷，所述启动载荷满足：

6.一种抗坠毁座椅吸能器关键参数确定装置，其特征在于，包括：

第一处理模块，用于确定人体腰椎载荷与人体的最大加速度的第一函数关系；

第二处理模块，用于确定所述最大加速度与吸能器工作时乘员的过载的第二函数关系；

第三处理模块，用于根据所述第一函数关系和所述第二函数关系确定所述吸能器的启动载荷。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一处理模块还用于：

确定人体腰椎载荷与人体体重的子函数关系；

根据所述子函数关系与所述最大加速度确定第一函数关系。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述子函数关系满足：T1＝0.6×m₁；第一函数关系满足：T＝0.6×m₁×a；其中，T1表示人体腰椎椎骨第五节所承受的重量，T表示所述人体腰椎载荷的峰值，m₁表示人体质量，a表示所述人体承受的最大加速度。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二处理模块还用于：

根据所有所述吸能器的数量、所述吸能器的启动载荷、所述吸能器工作时乘员的过载以及所述最大加速度确定所述第二函数关系，其中，所述第二函数关系满足：n×F-(m₁+m₂)×g＝(m₁+m₂)×a，所述n表示所述吸能器的数量，F表示所述吸能器的启动载荷，m₂表示座椅可动部分的质量，g表示重力加速度。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第三处理模块还用于：

根据所述人体质量、所述座椅可动部分的质量、所述人体腰椎载荷以及所述吸能器的数量确定所述吸能器的启动载荷，所述启动载荷满足：