人車碰撞中的頭部損害分析及保護措施研究.pdf

1、進入21世紀以來，我國汽車產(chǎn)銷量逐年迅速增長，汽車保有量日趨增大。汽車工業(yè)的繁榮發(fā)展給國民經(jīng)濟的增長以強大的推動作用，并極大程度地提高了人民群眾的生活水平。但是在另一方面，汽車保有量的增加不僅使公路交通更為繁忙，更在很大程度上增加了交通事故發(fā)生的隱患，加之混合交通方式在我國城鄉(xiāng)地區(qū)廣泛存在，由此造成機動車-行人之間的交通事故時有發(fā)生。在汽車-行人碰撞的交通事故中，行人是事故中的弱勢群體，最容易受到嚴重的生理傷害，頭部損傷是致行人死亡的首

2、要因素，需要深入的研究其發(fā)生機理和防護措施。
　　 本文從行人頭部結構、組成、常見損傷發(fā)生形式入手，以國內外對汽車-行人碰撞中行人頭部損傷的法規(guī)要求為標準，在深入學習研究國內外對汽車-行人碰撞交通事故的研究動態(tài)、現(xiàn)狀、方法的基礎上，以多體系統(tǒng)動力學為理論基礎，以ADAMS軟件為仿真工具，在ADMAS中按相關國家標準建立了一個18～60周歲50百分位的男性人體模型。并以市場上典型的某中級轎車和某微小型汽車分別建立了中級汽車模型和微

3、型轎車模型，分別以PMHS軌跡法、行人假人碰撞試驗和MADYMO軟件的仿真為對比依據(jù)，驗證了所建立的汽車-行人碰撞模型的正確性。
　　 在驗證模型有效的基礎上，分析了行人與中級轎車和微型轎車碰撞的不同點，并分析了汽車前保險杠剛度、保險杠高度、保險杠伸出長度、發(fā)動機罩前緣高度、發(fā)動機罩傾斜角度、發(fā)動機罩剛度、汽車前擋風玻璃剛度、汽車前擋風玻璃傾斜角度對行人頭部合成加速度和HIC的影響。仿真結果表明，適當減小汽車前保險杠剛度和發(fā)動機

4、罩剛度，減小保險杠伸出長度，增大發(fā)動機罩前緣高度和傾斜角度，減小前擋風玻璃剛度和傾斜角度，這些措施有利于降低碰撞過程中的行人頭部合成加速度和HIC值，從而降低撞擊對行人頭部造成的傷害。
　　 本文還提出了一種新型發(fā)動機罩舉升技術，該方案引入彈簧-阻尼系統(tǒng)，該系統(tǒng)一端與發(fā)動機罩以旋轉鉸鏈連接，一端以旋轉鉸鏈與底盤連接，在碰撞發(fā)生前根據(jù)傳感器檢測到的行人的信號，自動升起一段高度，從而緩和行人頭部與發(fā)動機罩的撞擊對行人頭部造成的沖擊。