六歲兒童碰撞假人有限元模型的開(kāi)發(fā)及驗(yàn)證.pdf

1、2011年LSTC公司公開(kāi)了一款非商業(yè)版HybridⅢ6歲兒童假人有限元模型，該有限元模型在幾何尺寸方面與實(shí)體假人非常接近，但是網(wǎng)格質(zhì)量較差，材料屬性不夠完善，部件之間存較多干涉問(wèn)題，工程使用價(jià)值不高。本文將在該有限元模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，并最終完成一款相對(duì)完善、網(wǎng)格質(zhì)量較高并且通過(guò)相關(guān)法規(guī)驗(yàn)證的6歲兒童假人有限元模型。
　　 HybridⅢ兒童假人系列是在HybridⅢ50百分位男性假人的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)，其大部分部件都是通過(guò)縮放成

2、人假人部件得到。華盛頓大學(xué)和LSTC公司于2009年聯(lián)合開(kāi)發(fā)了一款HybridⅢ50百分位男性假人有限元模型，該模型整體質(zhì)量較高，并且已經(jīng)按照相關(guān)法規(guī)要求進(jìn)行了驗(yàn)證，具備較高的工程應(yīng)用價(jià)值。本課題將利用該假人有限元模型的設(shè)計(jì)方法及標(biāo)準(zhǔn)作為研究的參考依據(jù)。
　　 本文首先對(duì)原HybridⅢ6歲兒童假人有限元模型進(jìn)行詳細(xì)介紹，與其它假人有限元模型進(jìn)行對(duì)比，提出該模型存在的不足及改進(jìn)思路;對(duì)模型中質(zhì)量較差的網(wǎng)格進(jìn)行優(yōu)化，以滿足計(jì)算要求

3、;按照法規(guī)要求對(duì)該模型進(jìn)行驗(yàn)證，包括頭部跌落試驗(yàn)、頸部擺錘試驗(yàn)、胸部沖擊試驗(yàn)、軀干彎曲試驗(yàn)和膝部沖擊試驗(yàn)，對(duì)不能滿足法規(guī)要求的部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)。
　　 原兒童假人頸部的仿生度不高，本文提出了一種新型的兒童假人頸部結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)與后碰撞假人(BioRIDⅡ)脊椎結(jié)構(gòu)相似，采用鉸鏈連接而非拉索式連接。完成建立新的頸部有限元模型，并進(jìn)行驗(yàn)證，由于沒(méi)有兒童頸部整體驗(yàn)證生物力學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，本文采用縮放后的成人頸部的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。研究結(jié)果表