儿童测试假人与人体模型动态响应差异性研究

发布时间：2017-12-06 16:16

  本文关键词：儿童测试假人与人体模型动态响应差异性研究

  更多相关文章： 儿童测试假人 儿童约束系统 动态响应 生物仿真度

【摘要】：随着汽车保有量的逐年增加,儿童乘车安全问题日益受到重视。越来越多的家长选择将儿童乘员放置于儿童约束系统中,儿童约束系统的使用明显降低交通事故中儿童乘员的伤亡率。目前,市面上的儿童约束系统种类繁多,不同年龄段的儿童需要选择相应的儿童约束系统。儿童测试假人装置作为儿童乘员的机械替代品,能够在模拟碰撞环境中评价各种儿童约束系统的安全性能。对于传统约束带式及增高垫式儿童约束系统,儿童测试假人能够较为准确的评价其保护性能,然而对于前置护体型儿童安全座椅,当前的儿童测试假人装置并不能准确评价其性能。本文对此展开研究,采用试验与计算机仿真相结合的方法,在正面碰撞及侧面碰撞工况下,对儿童测试假人与人体模型动态响应的差异进行深入研究。本文在深度解读ECE R129法规的基础上,在MADYMO软件中建立前置护体型儿童安全座椅碰撞台车仿真模型,并通过正面碰撞、侧面碰撞台车试验验证所建仿真模型有效性,最终获得稳定有效的碰撞台车仿真模型,在仿真环境下研究Q1.5及Q3儿童测试假人与facet人体模型运动姿态及动力学响应的差异性。研究结果表明,在正面碰撞中,Q系列儿童测试假人胸椎、腰椎刚度较大,在碰撞回弹过程中,Q系列儿童测试假人模型髋部向后上方抬起,假人绕着前置护体上边缘作类似刚体转动,儿童假人模型有抛出儿童安全座椅的趋势;对于facet儿童人体模型,脊柱柔韧性较好,人体模型躯干贴合前置护体,头部与前置护体上表面发生接触,头部X方向位移大于Q1.5儿童测试假人,并没有抛出儿童安全座椅趋势。在侧面碰撞中,Q3儿童测试假人模型与三岁facet人体模型运动姿态差异较大,从头部、胸部、髋部运动轨迹曲线中可以明显看出两者的差异。在损伤参数方面,头部与髋部伤害值较为接近,胸部伤害值相差较大。除此之外,两者双臂摆动亦有较大不同,Q系列儿童测试假人四肢关节刚度较大,与真实人体相比,在运动过程中四肢显得较为“僵硬”。通过研究可以得出,在前置护体型儿童安全座椅中,碰撞过程中儿童测试假人与人体模型动态响应的差异主要是儿童测试假人胸椎、腰椎刚度较大造成的。对于前置护体型儿童安全座椅,当前儿童测试假人装置并不能准确评价其安全性能,特别是判断儿童乘员是否抛出儿童安全座椅时,Q系列儿童测试假人并不能准确评估。因此,对于当前儿童测试假人装置,需要进一步提高假人胸椎、腰椎的生物仿真度,使其能够准确评价各种类型儿童约束系统。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U467.14

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张春红;林大全;;中国成人仿真人体模型的参数研究[J];机械;2009年07期

2 王黎静,袁修干,李银霞,贾鑫,王永庆,郭文瑾;基于2003年标准数据的中国飞行员人体模型[J];计算机应用研究;2005年04期

3 Beth Stackpole;;数字人体模型的力量[J];工业设计;2008年08期

4 吴伟和;郝爱民;赵永涛;;姿态无关的人体模型朝向判定[J];计算机辅助设计与图形学学报;2010年12期

5 占建云,任金东;一种新型汽车布置设计的人体模型介绍[J];汽车研究与开发;2002年04期

6 占建云,任金东;面向汽车布置设计的人体模型的研究[J];上海汽车;2002年07期

7 王欣;;有限元人体模型的分析和应用[J];客车技术与研究;2006年02期

8 袁泉,徐超;用于人机系统运动仿真的人体模型[J];机械设计与制造;2001年01期

9 庄达民;人体测量与人体模型(第二讲)[J];家电科技;2004年07期

10 赵阳;端木琳;李祥立;张腾飞;;数值人体模型的建立方法及其研究发展综述[J];建筑热能通风空调;2010年01期

中国重要会议论文全文数据库 前8条

1 林大全;王远库;王鹏;;发展仿真人体模型技术，，保障人类的健康与安全——仿真人体模型的过去，现在与未来[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集（二）[C];2007年

2 李德坚;闫秀华;;双刚体“晚旋”人体模型的设计制作与初步实验[A];第六届全国运动生物力学学术会议论文摘要汇编[C];1988年

3 闾坚强;;带主动发力的多质量弹簧人体模型及其弹跳的分析[A];第12届全国运动生物力学学术交流大会论文汇编[C];2008年

4 李月凤;王晨光;高强;;基于人机工程学的2D人体模型座椅仿真设计实现[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程（CAE）技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年

5 陈鹏;周前祥;;数字人体模型的工作空间研究[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年

6 薛红军;张炜;张红梅;;虚拟人体模型在人-机-环境系统工程研究中的应用[A];第六届全国人—机—环境系统工程学术会议论文集[C];2003年

7 侯莉莉;杨子田;张文斌;;关于个性化三维人台模型的建立[A];'2006系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2006年

8 钱凯;于伟东;;人体缩放模型[A];2005现代服装纺织高科技发展研讨会论文集[C];2005年

中国重要报纸全文数据库 前5条

1 本报记者 张海燕;首个数字儿童人体模型正在研发[N];中国质量报;2011年

2 记者 钱铮;日本开发出会“喊疼”的人体模型[N];新华每日电讯;2005年

3 本报记者 王晓雁;来自伦敦的低碳“桃花源”[N];法制日报;2010年

4 编译 子非;欧洲套娃探测太空[N];北京科技报;2004年

5 孙志超 编译;3D印刷:印刷业的新思路[N];中国图书商报;2012年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 张殿勇;基于人体模型构建的无标识运动捕捉关键技术研究[D];北京交通大学;2014年

2 黄新;个性化人体模型与肢体协同运动研究[D];东华大学;2012年

3 郁佳荣;基于物理的实时人体皮肤变形[D];浙江大学;2007年

4 胡芝兰;静态图像中基于MF-OAR人体模型的上半身姿势估计[D];清华大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 吴博;基于人体基本信息的虚拟人实时生成[D];浙江大学;2015年

2 危傲;面向无线体域网的数字化3D人体模型及其简化[D];西安电子科技大学;2014年

3 丁猛;基于人体分割和变形的三维试衣研究[D];浙江理工大学;2016年

4 李素芳;基于WEB的三维服装试穿技术的研究[D];西安工程大学;2015年

5 许长龙;儿童测试假人与人体模型动态响应差异性研究[D];江苏大学;2016年

6 梁安慧;变姿态人体模型的电磁剂量学研究[D];西安电子科技大学;2006年

7 王艳淑;基于人机工程学评价与仿真的人体模型建模[D];哈尔滨工程大学;2013年

8 董雪峰;网络环境下试衣人体模型的研究[D];江南大学;2007年

9 高从;虚拟人体模型的重构及动画算法研究[D];浙江大学;2008年

10 申鹏洋;基于3D人体模型的单目图像运动姿势识别研究[D];北京理工大学;2011年

本文编号：1259198