基于中國人體尺寸假人頭部仿真研究.pdf

1、頭部損傷是汽車交通事故中最為常見的傷害類型之一，事故數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，頭部損傷致死率最高，占所有損傷造成死亡總數(shù)的68％，交通事故中的頭部損傷是導(dǎo)致人死亡和傷殘的一個(gè)最主要原因。在汽車正面碰撞試驗(yàn)中，碰撞假人作為真人的替代物，被汽車安全開發(fā)研究和試驗(yàn)人員用于汽車安全性能的評(píng)估以及乘員約束系統(tǒng)的測試開發(fā)，當(dāng)前，各國實(shí)施的正面碰撞試驗(yàn)法規(guī)以及新車評(píng)價(jià)體系中均采用HybridⅢ50百分位正面碰撞假人作為汽車前排乘員替代物，研究表明，HybridⅢ

2、50百分位假人頭部與美國50百分位男性頭部在尺寸和輪廓方面吻合度高，但由于中美兩國人體頭部特征參數(shù)的差異，HybridⅢ50百分位假人頭部可能無法準(zhǔn)確地反映中國50百分位男性頭部損傷情況。
　　目前，國內(nèi)對(duì)中國50百分位假人的研究主要集中于假人的整體響應(yīng)，未對(duì)頭部等具體部位進(jìn)行研究，且當(dāng)前研究未探究中國假人各部位設(shè)計(jì)方法的合理性和設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)試驗(yàn)性能的影響，為了彌補(bǔ)以上不足，本文進(jìn)行了如下研究工作:
　　1、探討了中國50百分

3、位假人頭部設(shè)計(jì)方法。歸納總結(jié)了兩種開發(fā)假人頭部常用的幾何縮放方法，通過抽取兩種縮放方法所獲得的頭部模型在矢狀面和冠狀面的輪廓線，比對(duì)了兩種縮放方法所得中國50百分位假人頭部模型與中國50百分位男性頭部的幾何差異。
　　2、利用LS-DYNA軟件分別建立了頭部標(biāo)定、頸部標(biāo)定試驗(yàn)仿真有限元模型，對(duì)比了中國50百分位假人頭部與HybridⅢ50百分位假人頭部差異對(duì)上述仿真中頭頸部動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響。
　　3、研究了頭部質(zhì)心位置對(duì)中國5

4、0百分位假人頭部在跌落標(biāo)定試驗(yàn)中動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響，并將其與HybridⅢ50百分位假人頭部的相關(guān)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。
　　4、針對(duì)現(xiàn)有假人部件質(zhì)心測量裝置精度較差的問題，采用三支點(diǎn)二維重心板法原理設(shè)計(jì)并制作了一款新型假人部件質(zhì)心測量裝置，并對(duì)該測量裝置進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　論文研究表明，采用非均一縮放方法獲得的中國50百分位假人頭部模型在矢狀面和冠狀面的輪廓線與對(duì)應(yīng)中國人體的頭部幾何參數(shù)偏差較小，更適合用于開發(fā)中國50百分位假人頭

5、部;頭部標(biāo)定、頸部標(biāo)定仿真中，中國50百分位假人頭部和HybridⅢ50百分位假人頭部差異造成了頭頸部不同的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)，頭部跌落標(biāo)定試驗(yàn)中，中國50百分位假人頭部需制定更大的合成加速度峰值要求;質(zhì)心參數(shù)對(duì)中國50百分位假人頭部模型合成加速度峰值的影響比HybridⅢ50百分位假人頭部模型明顯，當(dāng)前HybridⅢ50百分位假人頭部質(zhì)心偏差要求不適用于中國50百分位假人頭部，中國50百分位假人頭部生產(chǎn)應(yīng)制定更嚴(yán)格的質(zhì)心偏差要求;新型假人部件