汽車與行人碰撞中頭部和下肢的損傷防護(hù)措施研究.pdf

1、由于沒有十分有效的保護(hù)措施，行人往往成為事故中的易受傷害群體，致傷致死率相當(dāng)高。根據(jù)事故統(tǒng)計(jì)表明，行人在事故中，主要的受傷部位是頭部和下肢。所以，國內(nèi)外車輛安全專家及研究人員對這兩個(gè)損傷部位的防護(hù)工作進(jìn)行了大量的研究。
　　 本文重點(diǎn)在于分析行人與汽車碰撞中，汽車的前部結(jié)構(gòu)對行人頭部和下肢損傷所造成的影響，并研究相應(yīng)的改進(jìn)措施。
　　 利用有限元的理論和LS_DYNA軟件建立了成人和兒童行人頭部沖擊器與某款轎車前部結(jié)構(gòu)碰

2、撞的碰撞模型，并通過實(shí)驗(yàn)對所建的模型進(jìn)行的驗(yàn)證，在此基礎(chǔ)上分析了不同的發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)外板的材料和厚度以及減震膠的材料特性和分布方式對頭部損傷風(fēng)險(xiǎn)的影響；并通過改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)罩和翼子板過渡區(qū)域結(jié)構(gòu)剛度提高頭部保護(hù)性能。
　　 利用多體理論與MADYMO軟件建立三款典型車型的多面體模型，并分別建立兒童和成人多體假人與三款車模的碰撞模型。仿真計(jì)算在不同汽車前部結(jié)構(gòu)和車速下，不同身高的行人與汽車碰撞的運(yùn)動(dòng)學(xué)響應(yīng)時(shí)間，以此來分析彈出式發(fā)動(dòng)機(jī)罩的在

3、車型和車速上的適用范圍；在某款轎車上對彈出式發(fā)動(dòng)機(jī)罩進(jìn)行簡單的概念設(shè)計(jì)，通過仿真的方法對彈出式發(fā)動(dòng)機(jī)罩的頭部保護(hù)性能進(jìn)行評估。
　　 建立簡單碰撞模型，對三種不同材料的緩沖吸能墊的吸能效率進(jìn)行分析；選用合適的吸能材料，設(shè)計(jì)緩沖吸能墊和副保險(xiǎn)桿，并通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和多目標(biāo)遺傳算法對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　 研究表明：在有充分變形空間的區(qū)域，HIC值會(huì)隨著內(nèi)外板的厚度增加而增加，而侵入量則反之；減震膠材料特性對HIC值和發(fā)罩的

4、低階固有頻率的影響大于布膠離散度的影響，在滿足模態(tài)要求的前提下，可以采用楊氏模量較小的減震膠，并且盡可能地提高布膠的離散度，減少膠對頭部損傷的局部影響。從行人的運(yùn)動(dòng)學(xué)響應(yīng)時(shí)間考慮，在兼顧保護(hù)不同身高的行人的前提下，sedan比SUV和MPV更適合裝備彈出式發(fā)動(dòng)機(jī)罩，并且彈出式發(fā)動(dòng)機(jī)罩在車速上的適用范圍應(yīng)設(shè)置在20～50km/h。聚碳酸酯緩沖墊的吸能效率在三種常見的緩沖墊中最高，達(dá)到78.4％，能夠以較小的變形量吸收更多的能量；由泡沫和聚