兒童測試假人與人體模型動態(tài)響應(yīng)差異性研究.pdf

1、隨著汽車保有量的逐年增加，兒童乘車安全問題日益受到重視。越來越多的家長選擇將兒童乘員放置于兒童約束系統(tǒng)中，兒童約束系統(tǒng)的使用明顯降低交通事故中兒童乘員的傷亡率。目前，市面上的兒童約束系統(tǒng)種類繁多，不同年齡段的兒童需要選擇相應(yīng)的兒童約束系統(tǒng)。兒童測試假人裝置作為兒童乘員的機(jī)械替代品，能夠在模擬碰撞環(huán)境中評價(jià)各種兒童約束系統(tǒng)的安全性能。對于傳統(tǒng)約束帶式及增高墊式兒童約束系統(tǒng)，兒童測試假人能夠較為準(zhǔn)確的評價(jià)其保護(hù)性能，然而對于前置護(hù)體型兒童安

2、全座椅，當(dāng)前的兒童測試假人裝置并不能準(zhǔn)確評價(jià)其性能。本文對此展開研究，采用試驗(yàn)與計(jì)算機(jī)仿真相結(jié)合的方法，在正面碰撞及側(cè)面碰撞工況下，對兒童測試假人與人體模型動態(tài)響應(yīng)的差異進(jìn)行深入研究。
　　本文在深度解讀ECE R129法規(guī)的基礎(chǔ)上，在MADYMO軟件中建立前置護(hù)體型兒童安全座椅碰撞臺車仿真模型，并通過正面碰撞、側(cè)面碰撞臺車試驗(yàn)驗(yàn)證所建仿真模型有效性，最終獲得穩(wěn)定有效的碰撞臺車仿真模型，在仿真環(huán)境下研究Q1.5及Q3兒童測試假人與

3、facet人體模型運(yùn)動姿態(tài)及動力學(xué)響應(yīng)的差異性。
　　研究結(jié)果表明，在正面碰撞中，Q系列兒童測試假人胸椎、腰椎剛度較大，在碰撞回彈過程中，Q系列兒童測試假人模型髖部向后上方抬起，假人繞著前置護(hù)體上邊緣作類似剛體轉(zhuǎn)動，兒童假人模型有拋出兒童安全座椅的趨勢；對于facet兒童人體模型，脊柱柔韌性較好，人體模型軀干貼合前置護(hù)體，頭部與前置護(hù)體上表面發(fā)生接觸，頭部X方向位移大于Q1.5兒童測試假人，并沒有拋出兒童安全座椅趨勢。在側(cè)面碰撞中

4、，Q3兒童測試假人模型與三歲facet人體模型運(yùn)動姿態(tài)差異較大，從頭部、胸部、髖部運(yùn)動軌跡曲線中可以明顯看出兩者的差異。在損傷參數(shù)方面，頭部與髖部傷害值較為接近，胸部傷害值相差較大。除此之外，兩者雙臂擺動亦有較大不同，Q系列兒童測試假人四肢關(guān)節(jié)剛度較大，與真實(shí)人體相比，在運(yùn)動過程中四肢顯得較為“僵硬”。
　　通過研究可以得出，在前置護(hù)體型兒童安全座椅中，碰撞過程中兒童測試假人與人體模型動態(tài)響應(yīng)的差異主要是兒童測試假人胸椎、腰椎剛度