基于轎車碰撞事故重建的駕駛員損傷風(fēng)險分析研究.pdf

1、深入的事故調(diào)查和事故重建是進行車輛安全性改進的基礎(chǔ),同時各種仿真模型的可靠性評估、損傷評估和損傷機理研究工作也離不開深入的事故調(diào)查和事故重建的工作成果。因此深入的交通事故調(diào)查正受到越來越多的重視和關(guān)注。
　　 本文旨在研究汽車交通事故中駕駛員的動力學(xué)響應(yīng)及致傷原因,在深入的事故調(diào)查基礎(chǔ)上應(yīng)用多剛體動力學(xué)及有限元方法,以一起真實的轎車撞樹事故為例,建立了一種系統(tǒng)的駕駛員損傷風(fēng)險綜合分析方法,并對影響重建結(jié)果的約束系統(tǒng)參數(shù)進行分析;

2、這些方法為評估和分析車輛在真實事故中對駕駛員的保護效果提供了有效途徑,同時為車輛碰撞事故中乘員的損傷研究提供了可行方法。
　　 利用PC-Crash軟件重現(xiàn)選自德國GIDAS數(shù)據(jù)庫中的一起轎車撞樹事故的整個動態(tài)過程,從而得到車輛的初始碰撞速度(V)、碰撞角度(A)和碰撞重疊率(O)。
　　 用有限元仿真代替真車試驗進行二次重建。事故車輛的有限元模型來源于美國國家車輛碰撞和分析中心(NCAC),該模型與事故車輛為同類車型。

3、根據(jù)文獻提供的試驗結(jié)果進行與試驗條件一致的正面100％剛性墻碰撞仿真,驗證了模型的可靠性。通過對比碰撞后車體變形、速度、等效能量速度及變形能,對有限元仿真結(jié)果的有效性進行評估,在研究中,采用正交試驗設(shè)計方法選取試驗點,通過構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)和約束條件,對初始碰撞速度(V)、碰撞角度(A)和碰撞重疊率(O)三個影響因子進行優(yōu)化設(shè)計,由此獲得與事故信息吻合最好的有限元碰撞仿真結(jié)果。
　　 將有限元碰撞結(jié)果中得到的左側(cè)B柱加速度曲線以及座椅

4、附近位置的旋轉(zhuǎn)角度作為MADYMO損傷風(fēng)險重建的初始邊界條件,建立包括車體模型、約束系統(tǒng)模型(主要為安全帶和安全氣囊)和假人模型三個部分的損傷風(fēng)險分析模型?；贓uro-NCAP法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)對重建結(jié)果的假人損傷值進行駕駛員損傷風(fēng)險評估,包括頭部線性加速度、HIC值;頸部剪切力、張力和彎矩;胸部壓縮量和VC值;下肢壓縮力、脛骨指數(shù)和接觸力及上肢接觸力5個部分。
　　 座椅,儀表板,安全帶和安全氣囊的設(shè)計參數(shù)對乘員動力學(xué)響應(yīng)和損傷值影響

5、較大。本研究在損傷風(fēng)險重建模型的基礎(chǔ)上分析了上述部件的主要設(shè)計參數(shù)變化對駕駛員損傷值影響的靈敏程度,并提出事故調(diào)查階段獲取完整事故數(shù)據(jù)用以損傷風(fēng)險重建的一些建議。
　　 研究結(jié)果表明,在深入事故調(diào)查的基礎(chǔ)上,通過結(jié)合多剛體動力學(xué)及有限元方法能夠較好地重現(xiàn)駕駛員在碰撞過程中的動態(tài)響應(yīng)過程及損傷風(fēng)險,這一方法為駕駛員損傷風(fēng)險重建以及分析車輛在真實事故中對駕駛員保護的效果提供了有效途徑,同時可以為車輛保險公司和司法部門進行事故責(zé)任鑒定