微型面包車正面碰撞中駕駛員下肢損傷機制與防護研究.pdf

1、我國作為世界上道路交通事故死亡人數(shù)最多的國家之一，每年因交通事故造成的經(jīng)濟損失巨大，同時給事故家庭帶來沉重的精神和生活打擊。微型面包車由于載客多、空間大、價格低等優(yōu)點受到人們的喜愛，但由于微車車體結構單薄，事故發(fā)生時車體結構變形較大，車內(nèi)乘員往往損傷嚴重。因此，進行全面且細致的微型面包車交通事故深度調(diào)查具有重要意義，通過事故深度調(diào)查可進行交通事故成因分析、人體損傷機制分析、車輛安全性分析以及為交通安全管理部門提出合理的建議等。
　

2、　本研究的重點為駕駛員下肢損傷，因此在篩選案例時著重關注有駕駛員詳細傷情的案例，且事故類型為微型面包車正面碰撞的事故。經(jīng)過對微車事故類型進行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，微型面包車事故類型按統(tǒng)計量從多到少的排序分別為車撞行人、與摩托車碰撞、與貨車碰撞、與小轎車碰撞、與自行車碰撞、與固定物撞擊及其他事故類型。其中較符合微車正面碰撞事故類型且數(shù)量較多案例為微車與貨車碰撞事故。微車與貨車碰撞又分為微車與貨車對撞和微車追尾貨車。微車與貨車對撞事故中兩車一般均有初始

3、速度，從而微車相對貨車的碰撞速度較高，這種工況中微車駕駛員基本難以生還，且如此高速度的仿真重建難以實現(xiàn)。而微車追尾貨車事故中微車相對于貨車的碰撞速度較低，仿真成功率較高，因此本文選擇微車追尾貨車的事故進行重建研究。
　　本文通過有限元仿真方法研究其損傷機制。首先，給微型面包車模型構建安全帶，然后將微車模型和THUMS進行集成，從而構建了微型面包車追尾貨車和微型面包車正碰剛性墻這兩種碰撞工況。兩工況碰撞速度均為56km/h，對兩工況

4、中的車輛動力學響應、車輛減速度、儀表板侵入量進行了對比分析。微車追尾貨車工況中駕駛員脛骨和股骨von Mises等效應力峰值分別為133MPa和126MPa，微車碰撞剛性墻的工況中脛骨和股骨von Mises等效應力峰值分別為139MPa和99MPa。與微車碰撞剛性墻相比，微車追尾貨車工況中車體最大減速度峰值較小、儀表板侵入量較大。仿真結果與尸檢報告中駕駛員下肢傷情吻合度較好。微車追尾貨車工況中，駕駛艙的侵入是導致駕駛員股骨損傷風險增加

5、的主要因素。這些研究結果驗證了有限元仿真方法在人體損傷機制分析方面的有效性。微車追尾貨車的事故中，由于貨車車箱尾板與后防撞護欄的離地高度均較高，導致微車主要吸能為引擎蓋、前艙、A柱等較高位置，由于這些部位強度遠低于前保險杠與前縱梁，導致轉向系統(tǒng)與儀表板對駕駛艙的侵入量大大增加，儀表板的侵入量主要導致駕駛員股骨損傷加重。因此，降低貨車尾部防撞護欄高度與內(nèi)置量，增加微型面包車前艙與A柱結構強度，微型面包車車頭安裝高位保險杠均可降低車輛追尾過