人車碰撞中的頭部損害分析及保護(hù)措施研究.pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)汽車產(chǎn)銷量逐年迅速增長(zhǎng)，汽車保有量日趨增大。汽車工業(yè)的繁榮發(fā)展給國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)以強(qiáng)大的推動(dòng)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(guó)城鄉(xiāng)地區(qū)廣泛存在，由此造成機(jī)動(dòng)車-行人之間的交通事故時(shí)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(shì)群體，最容易受到嚴(yán)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(jī)理和防護(hù)措施。
　　 本文從行人頭部結(jié)構(gòu)、組成、常見(jiàn)損傷發(fā)生形式入手，以國(guó)內(nèi)外對(duì)汽車-行人碰撞中行人頭部損傷的法規(guī)要求為標(biāo)準(zhǔn)，在深入學(xué)習(xí)研究國(guó)內(nèi)外對(duì)汽車-行人碰撞交通事故的研究動(dòng)態(tài)、現(xiàn)狀、方法的基礎(chǔ)上，以多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)為理論基礎(chǔ)，以ADAMS軟件為仿真工具，在ADMAS中按相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建立了一個(gè)18～60周歲50百分位的男性人體模型。并以市場(chǎng)上典型的某中級(jí)轎車和某微小型汽車分別建立了中級(jí)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(yàn)和MADYMO軟件的仿真為對(duì)比依據(jù)，驗(yàn)證了所建立的汽車-行人碰撞模型的正確性。
　　 在驗(yàn)證模型有效的基礎(chǔ)上，分析了行人與中級(jí)轎車和微型轎車碰撞的不同點(diǎn)，并分析了汽車前保險(xiǎn)杠剛度、保險(xiǎn)杠高度、保險(xiǎn)杠伸出長(zhǎng)度、發(fā)動(dòng)機(jī)罩前緣高度、發(fā)動(dòng)機(jī)罩傾斜角度、發(fā)動(dòng)機(jī)罩剛度、汽車前擋風(fēng)玻璃剛度、汽車前擋風(fēng)玻璃傾斜角度對(duì)行人頭部合成加速度和HIC的影響。仿真結(jié)果表明，適當(dāng)減小汽車前保險(xiǎn)杠剛度和發(fā)動(dòng)機(jī)

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