汽車前防撞桿及擋風(fēng)玻璃對行人損傷防護(hù)的影響研究.pdf

1、行人作為最易受傷害的道路交通使用者，在汽車－行人事故中致傷和死亡率極高。同時，旨為保護(hù)行人的汽車前部結(jié)構(gòu)改進(jìn)和主被動結(jié)合新技術(shù)開發(fā)等研究工作也得到相繼展開。在國內(nèi)，用于防止低速碰撞造成車體損壞的汽車前部防撞桿結(jié)構(gòu)在廂式車和SUV上日漸增多，但各式各樣防撞桿的行人保護(hù)性能卻缺乏應(yīng)有考慮；同時，擋風(fēng)玻璃因其剛度低，導(dǎo)致研究者對其造成的行人顱腦損傷缺乏足夠的重視。因此研究汽車前防撞桿與擋風(fēng)玻璃對行人損傷的影響具有現(xiàn)實意義。
　　 本文

2、旨在分析防撞桿結(jié)構(gòu)對行人頭部及下肢的損傷影響，進(jìn)而提出基于行人保護(hù)的防撞桿結(jié)構(gòu)設(shè)計。并且基于事故分析，研究行人頭部碰撞汽車擋風(fēng)玻璃時的顱腦損傷。
　　 首先，本文提取了深入的事故調(diào)查研究中的5起典型的廂式車碰撞行人事故，其中3例事故車輛安裝有鋼制防撞桿。利用多體動力學(xué)軟件MADYMO建立了相應(yīng)的汽車和防撞桿模型，并對事故進(jìn)行了重建研究。對比安裝防撞桿車輛與未安裝防撞桿車輛的重建結(jié)果，發(fā)現(xiàn)車輛安裝鋼制防撞桿將增加行人下肢骨折的風(fēng)險

3、。
　　 其次，本文分別建立了廂式車金屬制防撞桿、SUV金屬制防撞桿和ABS塑料防撞桿有限元模型，并利用小腿沖擊器仿真碰撞試驗考察了其小腿保護(hù)性能。研究結(jié)果表明，與車輛原保險杠系統(tǒng)相比防撞桿結(jié)構(gòu)有助于減小下肢膝關(guān)節(jié)的剪切位移和彎曲角度；鋼制和鋁合金制防撞桿明顯增加小腿碰撞時的脛骨加速度，而SUV車型ABS塑料防撞桿能較全面預(yù)防小腿損傷。
　　 然后，利用MADYMO軟件建立了汽車/防撞桿－行人碰撞簡化模型，通過定義不同的

4、防撞桿相對車體位置，分析了防撞桿結(jié)構(gòu)參數(shù)對50百分位行人頭部及下肢的損傷影響。研究結(jié)果顯示，防撞桿上端高度越高或者防撞桿向外傾斜，頭部損傷風(fēng)險都增加；合理設(shè)計防撞桿結(jié)構(gòu)將降低防撞桿對行人帶來的額外傷害。
　　 最后，本文運(yùn)用人體顱腦有限元模型和EEVC WG17成人頭錘對11例行人頭部碰撞汽車擋風(fēng)玻璃事故進(jìn)行損傷重建，分析擋風(fēng)玻璃對顱腦損傷的影響。研究表明，擋風(fēng)玻璃周邊框架易造成嚴(yán)重顱腦損傷；擋風(fēng)玻璃中間區(qū)域剛度低不易導(dǎo)致顱骨損