汽车侧面碰撞中三岁儿童乘员头颈部损伤及防护研究

发布时间：2021-05-15 00:42

　　近年来,由于我国机动车及私家车保有量的迅猛增长,各类交通事故的发生量仍在不断上升,而对于交通事故中儿童乘员的损伤研究却不够深入,大多对儿童的碰撞安全研究都是在正面和后面碰撞工况中,但侧面碰撞在交通事故中的占比同样较大。又因为儿童头部质量大、颈部柔软的生理特征,即使采用了儿童约束系统,在侧面碰撞中也可能产生较大的损伤。本文根据C-NCAP中垂直侧面碰撞工况的边界条件,与侧面碰撞交通事故统计的碰撞形式相结合,采用了30°、60°和90°三种不同角度的碰撞工况,侧面碰撞点与C-NCAP中一致,为车辆的R点向后移250mm;三种碰撞工况中,分别选用了 ISOFIX固定的CRS A和车载三点式安全带固定的CRS B两款不同的儿童约束座椅进行仿真测试;选用的儿童乘员模型包括了 Q3儿童假人模型和THUMS 3YO儿童有限元模型。基于以上基础模型构建的整体侧面碰撞模型,本文首先用Q3儿童假人研究了儿童乘员在三种不同角度的侧面碰撞中头部和颈部的损伤情况,再用THUMS 3YO儿童有限元模型对儿童头颈部的损伤特点作出详细的分析,最后通过增加了儿童颈部充气式气囊来改进儿童安全座椅的结构,并探究该保护措施的... 

【文章来源】：厦门理工学院福建省

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景和意义
    1.2 碰撞儿童假人
        1.2.1 碰撞假人的规格及特性
        1.2.2 常用儿童假人
    1.3 儿童约束系统相关法规
        1.3.1 美国标准FMVSS 213
        1.3.2 欧洲标准ECE R44/04、ECE R129
        1.3.3 中国标准GB27887-2011、C-NCAP(2017版)
    1.4 国内外研究现状
        1.4.1 研究方法
            1.4.1.1 交通事故分析
            1.4.1.2 碰撞试验研究
            1.4.1.3 计算机模型
        1.4.2 国内外研究现状
    1.5 本文主要研究内容
第二章 儿童乘员颈部损伤生物力学及评价准则
    2.1 颈部解剖学
        2.1.1 颈椎椎骨
        2.1.2 颈部椎间盘和韧带
        2.1.3 颈部肌肉
        2.1.4 儿童颈椎发育的变化
    2.2 颈部运动及损伤机理
        2.2.1 颈部运动
        2.2.2 颈部损伤机理
    2.3 颈部损伤评价准则
        2.3.1 损伤基准N_(ij)
        2.3.2 颈部损伤临界值N_(km)
        2.3.3 FNIC(Front Neck Injury Criteria)
        2.3.4 NIC
    2.4 本章小结
第三章 侧面碰撞有限元模型的搭建和验证
    3.1 有限元简介及分析方法
    3.2 侧面碰撞模型验证
        3.2.1 整车模型验证
        3.2.2 ECE台车模型与安全带模型
            3.2.2.1 ECE台车模型
            3.2.2.2 安全带模型
        3.2.3 CRS模型的建立与验证
            3.2.3.1 CRS A模型的建立与验证
            3.2.3.2 CRS B模型的建立与验证
    3.3 侧面碰撞整车模型的搭建
    3.4 本章小结
第四章 不同侧面碰撞工况下儿童头颈部运动学响应及损伤分析
    4.1 侧面碰撞运动学响应分析
    4.2 CRS A运动学响应及儿童损伤分析
        4.2.1 CRS A儿童乘员运动学响应分析
        4.2.2 CRS A儿童乘员损伤分析
    4.3 CRS B运动学响应及儿童损伤分析
        4.3.1 CRS B儿童乘员运动学响应分析
        4.3.2 CRS B儿童乘员损伤分析
    4.4 本章小结
第五章 3岁儿童乘员头颈部损伤防护研究
    5.1 儿童人体有限元模型运动学及损伤分析
        5.1.1 3岁儿童人体有限元模型运动学响应
        5.1.2 3岁儿童人体有限元模型损伤分析
    5.2 CRS颈部防护结构优化设计
    5.3 优化后CRS碰撞结果分析
        5.3.1 CRS A优化结果分析
        5.3.2 CRS B优化结果分析
    5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
个人简历



本文编号：3186625