廣義側(cè)面碰撞條件下兒童乘員損傷機(jī)理及防護(hù)方法研究.pdf

1、R e s e a r c h o n C h i l d I n j u r yM e c h a n i s m a n d P r e t e c t i o nf o r C h i l d u n d e rG e n e r a l i z e d S i d e I m p a c t| J I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I IY 3 0 9 7 7 2 9b yC h e

2、 n Y a f e n gB ．E ．( w u h a n U n i v e r s i t yo f S c i e n c e a n d t e c h n o l o g y ) 2 0 1 3A t h e s i ss u b m i t t e d i np a r t i a l s a t i s f a c t i o no f t h eR e q u i r e m e n t s f o r t h ed

3、 e g r e e o fM a s t e r o f E n g i n e e r i n gV e h i c l e E n g i n e e r i n gi n t h eG r a d u a t eS c h o o lo fH u n a n U n i v e r s i t yS u p e r v i s o rA s s o c i a t e P r o f e s s o r B a i Z h o

4、n g h a oD e c e m b e r , 2 0 1 5碩士學(xué)位論文摘 要事故統(tǒng)計(jì)表明，汽車側(cè)面碰撞是兒童乘員受A I S 2 + 損傷率最高的事故形態(tài)。由于缺少對(duì)兒童損傷機(jī)理的深入研究，國內(nèi)外尚無統(tǒng)一的兒童側(cè)面碰撞損傷評(píng)估準(zhǔn)則。此外，現(xiàn)階段兒童座椅側(cè)面碰撞工況下匹配性設(shè)計(jì)均是針對(duì)單一主受力方向與單一坐姿，而實(shí)際碰撞事故中，車輛可能承受不同主受力方向而且兒童可能呈現(xiàn)多種坐姿?；诖?，本文對(duì)兒童損傷機(jī)理、側(cè)面碰撞中對(duì)不同主受力

5、方向下的兒童防護(hù)、不同坐姿的損傷風(fēng)險(xiǎn)，展開了一系列研究。研究工作的主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下：首先，深入研究了兒童損傷機(jī)理，指出了現(xiàn)有兒童組織材料與結(jié)構(gòu)響應(yīng)生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存在的不足，對(duì)未來急需開展的兒童各部位組織材料與結(jié)構(gòu)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)提出了建議。最后開展了少量樣本的兒童尸體頭部與胸部沖擊試驗(yàn)。其次，針對(duì)內(nèi)置式兒童座椅，分析了側(cè)面碰撞中主受力方向及坐姿對(duì)兒童頭部與頸部損傷的影響。研究發(fā)現(xiàn)，側(cè)面中主受力方向?qū)和^部與頸部損傷值有顯著影響，不同離位

6、坐姿會(huì)顯著增加兒童某一部位損傷值。兒童在嚴(yán)重傾斜時(shí)有較大頭部受傷風(fēng)險(xiǎn)，玩電子產(chǎn)品與剎車時(shí)有較大頸部受傷和窒息風(fēng)險(xiǎn)，外側(cè)傾斜時(shí)有較大胸部和頭部受傷風(fēng)險(xiǎn)，內(nèi)側(cè)傾斜時(shí)有較大骨盆受傷風(fēng)險(xiǎn)。最后，選取了3 種典型主受力方向，以頭部與頸部加權(quán)損傷值為優(yōu)化目標(biāo)，采用非支配遺傳優(yōu)化算法( N S G A ．I I ) 對(duì)側(cè)翼傾角與泡沫吸能塊剛度進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。結(jié)果表明，開發(fā)的新的防護(hù)方法可以有效降低3 種典型主受力方向下兒童頭部與頸部相應(yīng)損傷值，研究結(jié)