检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：刘裕发江苏大学

学位级别：硕士

事故后头部损伤研究是世界汽车安全性和损伤生物力学研究领域的重要课题之一,损伤的精准预测是研究的主要方向。本文将人-车碰撞中的人体头部损伤风险作为研究对象,通过研究头部在外界载荷作用下的力学响应情况,获得头部损伤程度与外界... 详细信息

事故后头部损伤研究是世界汽车安全性和损伤生物力学研究领域的重要课题之一,损伤的精准预测是研究的主要方向。本文将人-车碰撞中的人体头部损伤风险作为研究对象,通过研究头部在外界载荷作用下的力学响应情况,获得头部损伤程度与外界载荷作用之间的联系,从而得出头部损伤风险函数和损伤评价参数指标,并将头部在碰撞过程中各部分的损伤情况进行精准预测。本文的研究揭示了头部各主要部分的碰撞生物力学动态响应特性,明确了行人头部出现损伤的部位以及损伤严重程度,为行人头部落地损伤的诊断和救治提供依据,有利于提高人-车碰撞事故中行人救援的效率,为汽车事故后安全系统的设计开发提供依据,具有非常重要的现实意义。本文使用50百分位中国成年男性志愿者头部CT(Computed Tomography,CT)和核磁共振(Magnetic Resonance Imaging,MRI)数据来提取头部主要组织结构的几何模型,然后用ANSA软件进行网格划分,定义脑组织之间的接触设置并完成拼接,从而构建出完整的头部有限元模型,主要包括皮肤组织、颅骨、大脑、小脑、脑干、侧脑室、软脑膜、小脑幕、第三脑室等脑组织结构。定义了头部各个组织的材料属性参数。为了验证头部有限元模型的有效性和准确性,本文引入了Nahum颅内压实验、Trosseille颅内动态响应实验和Yoganandan头部侧面跌落实验,并通过仿真碰撞来还原这三个实验中的头部损伤程度。结果表明,头部有限元模型通过了验证,可以用于后续头部损伤生物力学分析。随后,建立了头部-地面碰撞系统仿真模型。首先,使用3D打印出的头部模型进行了两次头部跌落实验,并采集了整个过程的加速度数据。通过ABAQUS软件建立了头部-地面碰撞系统仿真模型,通过对模型加载实验碰撞时的速度,得到仿真碰撞的加速度数据。然后对比不同速度下实验和仿真加速度数据,从而验证模型的有效性。随后,为了研究行人头部损伤程度,通过数据拟合回归,分别建立了行人头部落地速度与颅内压、行人头部落地速度与脑组织(包括大脑、脑干和小脑)应力之间的回归模型,对所有得到的数据和图进行了分析,最后根据各损伤指标得到了头部损伤的最佳速度截断值。为了研究交通事故中行人头部损伤生物力学动态响应,首先介绍了多刚体事故重现软件PC-Crash,并阐述其仿真流程,然后基于该软件,结合国内真实人-车碰撞事故案例建立了事故仿真碰撞模型,通过调整相关参数,还原事故现场,重现了事故发生的整个过程,分析了碰撞后行人的动力学响应,并获得了行人头部落地瞬间的姿势和速度,可作为后续有限元仿真碰撞的初始条件。然后使用该交通事故案例验证回归模型的准确性,利用之前得到的回归模型,计算颅内压与大脑、脑干和小脑的应力值,并与对应的损伤阈值进行对比,判断行人头部是否发生危及生命的损伤,再结合真实事故中的行人头部损伤程度,从而验证回归模型的准确性。接着使用建立的头部有限元模型进行相应的仿真碰撞,从颅内压分布和脑组织应力传播形式来阐述头部损伤生物力学动态响应。与此同时,将仿真模型和回归模型计算得到的头部颅内压与大脑、脑干和小脑的应力参数进行对比和误差分析,结果显示误差在可接受范围内,仿真模型可以较为准确反映头部损伤程度并用于合理判断,同时也验证了回归模型的准确性,表明该回归模型可以精准预测人-车碰撞事故中行人头部各部分损伤情况。本文得出了头部损伤风险函数和损伤评价参数指标,可以对头部在碰撞过程中各部分的损伤情况进行精准预测,从而提高人-车碰撞事故中行人救援的效率。研究结果也能够用于汽车事故后安全系统的伤情预测中,为系统设计的开发提供理论基础。

关键词：人-车碰撞事故头部有限元模型交通事故重现损伤机理仿真碰撞

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基于MADYMO的人—车碰撞事故行人头部损伤影响因素研究

基于MADYMO的人—车碰撞事故行人头部损伤影响因素研究

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作者：石小荣武汉理工大学

学位级别：硕士

由于我国汽车保有量逐年增加,而道路交通配套设施的建设不够完善,且人们交通安全法制观念淡薄,因此国内道路交通事故频繁发生。在道路交通事故中,人-车碰撞事故所造成的交通损失最为严重,主要是由于行人没有任何外在保护措施,在碰撞中... 详细信息

由于我国汽车保有量逐年增加,而道路交通配套设施的建设不够完善,且人们交通安全法制观念淡薄,因此国内道路交通事故频繁发生。在道路交通事故中,人-车碰撞事故所造成的交通损失最为严重,主要是由于行人没有任何外在保护措施,在碰撞中行人较易受到损伤,且损伤程度通常也较为严重。因此,通过对人-车碰撞事故的发生规律和行人头部损伤的影响因素分析可以为行人保护技术的研究提供有力的理论基础。本文的主要研究内容为：第一章主要对人-车碰撞事故的国内外研究现状进行概述；第二章通过分析采集到的交通事故数据信息,研究人-车碰撞事故的规律以及行人损伤情况,结果发现有68%的人-车碰撞事故发生在行人横过马路时,且在事故中行人头部损伤程度较重,在重度损伤中头部受损的比例约为80%；第三章根据人-车碰撞事故发生规律选取一例典型的实际发生的人-车碰撞事故为研究对象,根据MADYMO软件对事故进行重建以及模拟,通过对事故后人车的停止位置和行人损伤程度的对比,确定了事故前车辆的速度,较好的验证了模型的可行性；第四章主要研究影响行人头部损伤的相关因素,并通过正交试验设计方法对人-车碰撞事故中影响行人头部损伤的相关因素进行了显著性分析,结果发现发动机罩倾角和碰撞车速对人／地接触中行人头部损伤较为显著；第五章主要分析了我国行人碰撞保护法规中行人头部碰撞的试验方法存在的问题,根据仿真结果对头部子系统撞击试验中存在的相关问题提出了一定的建议。通过对人／车接触和人／地接触中行人头部损伤的分析,研究影响行人头部损伤的相关因素,得到对两次碰撞中行人头部损伤影响较大的因素,同时针对行人碰撞保护法规中的试验方法提出了相应的建议。通过对相关影响因素对两次碰撞中行人头部损伤的研究,可以综合考虑各因素的影响作用,改进车辆的设计,为开发针对行人的主动保护技术提供了有力的理论依据。在对头部碰撞试验方法研究后所提出的建议,为更全面的评价汽车各结构对行人的保护作用提供了一定的依据。

关键词：人-车碰撞事故行人头部损伤事故仿真再现正交试验设计

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真实汽车事故中人体头部运动学边界对损伤机制影响研究

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机械工程学报 2024年第12期60卷 321-334页

作者：王方尹嘉杰胡林王明亮石亮亮邹铁方刘鑫 ZHOU Zhou 长沙理工大学汽车与机械工程学院长沙410114 工程车辆安全性设计与可靠性技术湖南省重点实验室长沙410114 中国汽车工程研究院股份有限公司汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室重庆401122 瑞典皇家理工学院神经元工程系斯德哥尔摩14152瑞典

在弱势道路使用者(Vulnerableroaduser,VRU)与车辆碰撞交通事故中,VRU头部损伤一直是导致其死伤的最主要原因,但目前的行人保护测评规程中所用的头部冲击器方法仅考虑了单一的碰撞边界,不能全面反映真实事故中的头部碰撞响应全过程,且... 详细信息

在弱势道路使用者(Vulnerableroaduser,VRU)与车辆碰撞交通事故中,VRU头部损伤一直是导致其死伤的最主要原因,但目前的行人保护测评规程中所用的头部冲击器方法仅考虑了单一的碰撞边界,不能全面反映真实事故中的头部碰撞响应全过程,且所采用的头部损伤评价准则HIC仅考虑头部线性运动,对头部损伤风险评价具有其局限性,同时针对其余VRU保护的测评规程还亟待开发。为了对VRU头部保护测评规程提供更全面的头部碰撞边界条件参考和更丰富的损伤评价准则,以更综合评价真实事故中头部碰撞损伤风险,本研究从已有交通事故数据库中筛选出50例可以用于事故虚拟重建且具有明显头部碰撞损伤的VRU-车辆碰撞事故案例,采用数值模拟方法对其进行动力学重建与损伤再现,以获取VRU头部与车辆碰撞边界条件及基于多种损伤评价准则的头部碰撞损伤响应参数;基于上述数据构建线性回归模型,深入探究头部碰撞边界条件与多样化头部损伤响应时间的相关性。结果表明,碰撞线性加速度、碰撞旋转加速度、碰撞速度和碰撞旋转速度与头部损伤间相关显著程度各有不同;相对头部线性运动,头部碰撞旋转运动边界条件参数与颅脑损伤响应表现出更强相关性,而碰撞持续时间则未与其显著相关;另外,事故案例头部碰撞载荷多样性需要根据各个碰撞边界条件的量级来参考不同的损伤评价指标。本研究成果有望为行人头部保护测试工况的扩展和头部损伤评价准则的选取提供参考。

关键词：人-车碰撞事故头部/颅脑损伤事故重建碰撞边界条件损伤准则

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基于PC-Crash下的车—人交通事故伤害机理研究

基于PC-Crash下的车—人交通事故伤害机理研究

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作者：李丹扬州大学

学位级别：硕士

行人保护是汽车被动安全研究领域的重要内容之一。我国由于汽车保有量的迅猛增加、道路混合交通模式比例大、驾驶员素质的参差不齐等因素,汽车与行人发生交通事故引起的人身伤亡数量及比例居高不下。在人身伤害事故中,头颈部和下肢的损... 详细信息

行人保护是汽车被动安全研究领域的重要内容之一。我国由于汽车保有量的迅猛增加、道路混合交通模式比例大、驾驶员素质的参差不齐等因素,汽车与行人发生交通事故引起的人身伤亡数量及比例居高不下。在人身伤害事故中,头颈部和下肢的损伤占70%以上,头颈部损伤是造成人员死亡的主要原因,而下肢创伤是交通事故中人员致残的主要因素。因此,开展汽车与行人碰撞事故的分析及行人头部碰撞损伤机理的研究具有重要意义。本文以提高碰撞事故中行人安全性为目的,在汽车与行人交通事故调查和分析的基础上,以多刚体动力学为基础,建立人-车碰撞事故的模型,利用多刚体动力学仿真分析软件PC-Crash,研究汽车-行人碰撞事故的动力学响应过程。在此基础上,对车-人交通事故的随机因素进行大量的模拟仿真实验,得出在汽车与行人碰撞事故中,不同车型、碰撞速度、行人身高和体位、撞击前后行人的运动姿态等,行人身体将遭受不同的碰撞作用,从而产生不同的运动行为和损伤。在分析与行人伤害部位相关的动力学参数以及行人头部伤害指标HIC值、胸部3ms内的加速度等伤害指标的基础上,阐述了动力学响应参数与行人损伤部位及其伤情严重程度之间的内在联系,预测和评估了行人身体碰撞部位伤害风险,并依据相关实际案例验证了模型的有效性,总结出事故发生后人体头部伤害指标,碰撞后行人运动状态及相应的动力学参数,并且研究了碰撞速度以及发动机前罩形状的关系,提出车-行人事故伤害的可避免性问题。通过对汽车与行人碰撞事故仿真再现结果的分析研究,提出改进汽车结构参数,最大限度减小对行人伤害的措施。本文的研究为道路交通事故的仿真再现提供了一种新的、快捷的方法,它极大缩短了事故再现的时间,为快速处理交通事故提供了可靠依据。

关键词：人-车碰撞事故头部损伤仿真安全事故再现多体动力学

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人—车碰撞时行人头部碰撞特点及其试验评价方法研究

人—车碰撞时行人头部碰撞特点及其试验评价方法研究

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作者：廖洪波湖南大学

学位级别：硕士

目前,包括欧洲和日本在内的许多地区和国家已经制定出了一系列针对道路交通事故中行人伤害保护的试验评价方法,用以评价汽车前部结构对于行人身体各部位的碰撞伤害程度。然而,对于行人头部而言,通过研究以及相关统计数据表明,现有的各... 详细信息

目前,包括欧洲和日本在内的许多地区和国家已经制定出了一系列针对道路交通事故中行人伤害保护的试验评价方法,用以评价汽车前部结构对于行人身体各部位的碰撞伤害程度。然而,对于行人头部而言,通过研究以及相关统计数据表明,现有的各种评价方法并不能全面、准确地反映不同车型对于行人头部的碰撞伤害程度。本文进行了大量的文献研究工作,从人体头部解剖结构及生物力学角度,介绍了头部损伤形式、损伤机理及损伤评价标准,分析了人-车碰撞交通事故的特点以及不同国家或组织所制定的有关行人头部安全性的评价方法。采用现有的行人多刚体动力学模型,利用MADYMO软件,建立了行人与轿车以及行人与平头微型车的碰撞模型,通过改变碰撞车速和行人的运动状态,分析得到了碰撞过程中行人运动特性及其头部撞击特点的影响。通过对比分析行人在与轿车以及平头微型车碰撞时的运动特性以及头部撞击特点的差异,指出EEVC中所提出的头部冲击器试验评价方法无法评价平头微型车对于行人头部的碰撞安全性。根据行人头部碰撞安全性评价需要,提出了将事故数据统计分析、计算机仿真以及头部冲击器试验相结合的行人头部安全性综合评价方法,并根据EEVC冲击器试验的要求开发出具有简易结构的冲击器推进装置,为进一步开展行人保护试验奠定了基础。

关键词：人-车碰撞事故头部损伤头部冲击器试验冲击器推进装置损伤生物力学

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人-车碰撞时行人头部撞击特点及其试验评价方法研究

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客车技术 2007年第3期 9-13页

作者：曹立波廖洪波湖南大学

通过对行人交通事故数据的统计分析，说明了人-车事故中行人头部损伤防护的重要性。介绍了EEVC法规提出的头部模块碰撞试验评价方法，并指出了其对平头微型车无法进行评价。通过建立行人与轿车及平头微型车的碰撞仿真模型，分析了该两... 详细信息

通过对行人交通事故数据的统计分析，说明了人-车事故中行人头部损伤防护的重要性。介绍了EEVC法规提出的头部模块碰撞试验评价方法，并指出了其对平头微型车无法进行评价。通过建立行人与轿车及平头微型车的碰撞仿真模型，分析了该两种车型在与行人碰撞时的运动特性差异，得到了行人与平头微型车碰撞时的头部撞击特点。根据行人头部碰撞安全性评价需要．提出了结合事故统计分析及计算机仿真分析的行人头部安全性评价方法。

关键词：人-车碰撞事故头部损伤模块试验

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人-车碰撞时行人头部撞击特点及其试验评价方法研究

引用

北京汽车 2007年第4期 4-8页

作者：曹立波廖洪波湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室

文中通过对行人交通事故数据的统计分析,说明了人-车事故中行人头部损伤防护的重要性。介绍了EEVC法规提出的头部模块碰撞试验评价方法,并指出了其对平头微型车无法进行评价。通过建立行人与轿车及平头微型车的碰撞仿真模型,分析了这两... 详细信息

文中通过对行人交通事故数据的统计分析,说明了人-车事故中行人头部损伤防护的重要性。介绍了EEVC法规提出的头部模块碰撞试验评价方法,并指出了其对平头微型车无法进行评价。通过建立行人与轿车及平头微型车的碰撞仿真模型,分析了这两种车型在与行人碰撞时的运动特性差异,得到了行人与平头微型车碰撞时的头部撞击特点。根据行人头部碰撞安全性评价需要,提出了结合事故统计分析及计算机仿真分析的行人头部安全性评价方法。

关键词：人-车碰撞事故头部损伤模块试验

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行人安全保护技术研究现状

行人安全保护技术研究现状

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2012中国汽车工程学会第十五届汽车安全技术学术会议

作者：吴娜杨欣许述财邱绪云山东交通学院济南250023 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084

分析了人-车碰撞事故特点，从行人保护法规、人车碰撞损伤机理研究及汽车-行人保护装置和系统三方面分析和总结了目前行人保护技术的研究应用现状，指出了未来行人保护技术的发展趋势，以期为我国行人保护技术的相关研究提供参考。

关键词：行人安全保护人-车碰撞事故损伤机理保护装置

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