汽車-行人碰撞中行人顱腦動力學(xué)響應(yīng)及損傷防護的研究.pdf

1、行人作為道路交通使用者中的易受傷群體，事故發(fā)生率極高。汽車-行人碰撞事故中，行人顱腦損傷占身體各部位損傷總數(shù)的百分之三十以上，是造成死亡的主要原因。 顱腦創(chuàng)傷還可導(dǎo)致各種能力的喪失并伴隨有長期后遺癥，對受害者和社會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。行人安全問題已經(jīng)成為了一個世界各國高度重視的公共安全和社會問題。 本文的目的在于通過建立汽車-行人碰撞的數(shù)學(xué)模型來研究事故中行人顱腦動力學(xué)響應(yīng)和生物力學(xué)響應(yīng)，分析汽車行駛速度、前部結(jié)構(gòu)尺寸和

2、剛度對行人顱腦損傷的影響，討論行人損傷防護的可行性措施。 行人安全研究包括假人實驗、尸體實驗、事故重建、事故數(shù)據(jù)分析和計算機仿真研究。本文通過MADYMO 軟件建立了汽車-行人碰撞模型。采用了瑞典查爾摩斯大學(xué)的50 百分位行人多體動力學(xué)數(shù)學(xué)模型模擬行人，汽車模型根據(jù)產(chǎn)品轎車前部幾何形狀尺寸建立。汽車模型的機械特性根據(jù)歐洲新車評估計劃動態(tài)試驗結(jié)果定義。參考世界各國汽車前部幾何形狀統(tǒng)計數(shù)據(jù)，設(shè)計了前部結(jié)構(gòu)尺寸和剛度等參數(shù)。采用因子試

3、驗方法，在汽車碰撞速度20 至50 公里/小時的條件下進行了汽車前部結(jié)構(gòu)尺寸和剛度對行人顱腦損傷影響的分析。 根據(jù)仿真和參數(shù)分析計算結(jié)果和顱腦損傷機理，研究了不同參數(shù)下行人顱腦損傷程度。研究表明，汽車-行人碰撞發(fā)生時，若汽車行駛速度在40km/h 以上將極易導(dǎo)致行人顱腦嚴(yán)重損傷，從而城市道路特別是行人密集區(qū)域汽車限速最好在30~40km/h；汽車前部結(jié)構(gòu)剛度對行人顱腦損傷影響顯著，適當(dāng)降低發(fā)動機蓋和擋風(fēng)玻璃的剛度將有利于減小行人