汽车偏置碰撞中六岁儿童乘员的损伤与防护研究
发布时间：2021-05-22 16:42
随着汽车保有量的不断攀升,全球范围内的交通事故数量也在不断增加,道路交通事故成为了 5-29岁儿童和青年死亡的最主要原因。在乘用车发生的交通事故中,正面碰撞事故是最常见的碰撞形式,其中正面碰撞又以偏置碰撞为主。对汽车偏置碰撞中儿童乘员的损伤展开研究,并对约束系统提出相应的优化建议对于提高儿童乘员的乘车安全有着重要意义。本文选取了三款与六岁儿童乘员体型相适应的儿童约束系统,分别是传统型儿童约束系统（CRSA）、有靠背的增高垫型儿童约束系统（CRSB）和无靠背的增高垫型儿童约束系统（CRS C）。根据C-NCAP、Euro-NCAP和ⅡHS的测试要求分别建立了 100%、40%和25%重叠率的汽车正面碰撞模型,使用Hybrid Ⅲ6YO模型研究了不同重叠率和不同类型儿童约束系统之间乘员运动学响应的差异性,使用THUMS 6YO模型研究了汽车小偏置碰撞中乘员头部和胸部的损伤风险,最后针对乘员的损伤情况对汽车约束系统进行了相应的优化。研究结果表明在汽车不同重叠率碰撞中乘员的运动学响应有着明显的差异,重叠率越小乘员向车门侧的移动幅度越大,在25%重叠率的碰撞中Hybrid Ⅲ6YO乘员头部、手臂...
【文章来源】：厦门理工学院福建省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 儿童乘员保护的国外研究现状
1.3 儿童乘员保护的国内研究现状
1.4 本文研究内容
第二章 儿童损伤生物力学与儿童约束系统简介
2.1 儿童损伤生物力学
2.1.1 头部
2.1.2 颈部
2.1.3 胸腹部
2.1.4 骨盆
2.1.5 四肢
2.2 车用儿童约束系统
2.2.1 儿童约束系统的组成
2.2.2 儿童约束系统的分类
2.2.3 儿童约束系统评价方法
2.2.4 儿童约束系统的发展趋势
2.3 本章小结
第三章 有限元模型的建立与有效性验证
3.1 有限元理论
3.1.1 有限单元法的概念
3.1.2 有限元仿真分析方法
3.2 Ls-Dyna软件简介
3.3 有限元模型的建立和有效性验证
3.3.1 汽车有限元模型
3.3.2 儿童假人有限元模型
3.3.2.1 Q3假人有限元模型
3.3.2.2 Hybrid Ⅲ 6YO假人有限元模型
3.3.2.3 THUMS 6YO人体有限元模型
3.3.3 ECE R44台车有限元模型
3.3.4 儿童约束系统的有限元模型
3.3.4.1 有限元模型的建立
3.3.4.2 儿童约束系统有限元模型的有效性验证
3.4 本章小结
第四章 汽车不同重叠率偏置碰撞中六岁儿童乘员响应差异与损伤参数对比
4.1 碰撞模型
4.2 整车运动学响应分析
4.3 乘员运动学响应与损伤参数分析
4.3.1 CRS A约束下乘员的运动学响应与损伤参数
4.3.2 CRS B约束下乘员的运动学响应与损伤参数
4.3.3 CRS C约束下乘员的运动学响应与损伤参数
4.4 相同碰撞类型中不同CRS约束的乘员损伤参数对比
4.5 本章小结
第五章 汽车小偏置碰撞中六岁儿童乘员的损伤风险研究与约束系统的优化
5.1 汽车小偏置碰撞中六岁儿童乘员的损伤风险
5.1.1 碰撞模型
5.1.2 乘员运动学响应
5.1.2.1 CRS A约束下乘员的运动学响应
5.1.2.2 CRS B约束下乘员的运动学响应
5.1.2.3 CRS C约束下乘员的运动学响应
5.1.2.4 THUMS人体有限元模型和Hybrid Ⅲ模型运动学响应对比分析
5.1.3 乘员头部和胸部损伤风险分析
5.1.3.1 脑组织
5.1.3.2 肋骨
5.1.3.3 心脏
5.1.3.4 肺部
5.2 约束系统的优化
5.2.1 限力器和充气式安全带的建模
5.2.2 乘员运动学响应
5.2.3 约束系统优化前后损伤风险对比分析
5.3 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]智能儿童安全座椅的结构与安全性研究[J]. 曹立波,吴梦华,吴俊,陈治宇. 汽车技术. 2017(12)
[2]基于E-NCAP的10岁儿童损伤防护研究[J]. 曹立波,林诗远,颜凌波,胡渊,徐哲,石向南,吴淼,毛立. 汽车工程. 2017(06)
[3]基于E-NCAP的6岁儿童乘员损伤防护研究[J]. 曹立波,胡渊,颜凌波,彭宇,石向南. 汽车工程. 2017(02)
[4]智能集成式儿童安全座椅的台车正面碰撞试验研究[J]. 张瑞锋,曹立波,陈亚. 汽车工程. 2015(03)
[5]乘员下潜倾向判断准则的研究[J]. 唐亮,刘晋浩,程朋乐,周青,王青春. 汽车工程. 2014(06)
[6]基于LS-DYNA正面台车试验的有限元仿真[J]. 王玉超,亓向翠,杨荣山,许妮. 汽车技术. 2013(07)
[7]6岁儿童头部有限元模型的构建与验证[J]. 阮世捷,李盼东,李海岩,赵玮. 中国生物医学工程学报. 2012(04)
[8]儿童乘员伤害指标及下潜趋势的影响因素[J]. 唐亮,吴滔滔,周青,邓滨. 华南理工大学学报(自然科学版). 2012(07)
[9]6岁儿童胸部有限元模型的构建及验证[J]. 李海岩,吕文乐,赵玮,阮世捷,崔世海. 中国生物医学工程学报. 2012(03)
[10]增高型儿童安全座椅的特点与发展趋势[J]. 张羽佳,乔维高,蔡君. 汽车工程师. 2011(03)
博士论文
[1]基于试验和有限元仿真的儿童乘员正面和侧面碰撞安全研究[D]. 胡佳.湖南大学 2008
硕士论文
[1]汽车正面碰撞3岁儿童乘员胸部动力学分析和损伤参数研究[D]. 唐慧聪.厦门理工学院 2018
[2]基于整车偏置碰撞工况的儿童乘员损伤防护研究[D]. 潘迪.厦门理工学院 2017
[3]汽车驾驶员安全气囊静态爆破仿真与试验研究[D]. 袁立明.长春工业大学 2016
[4]汽车儿童座椅正面碰撞性能仿真与评价[D]. 彭炫权.华南理工大学 2015
本文编号：3201332
【文章来源】：厦门理工学院福建省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 儿童乘员保护的国外研究现状
1.3 儿童乘员保护的国内研究现状
1.4 本文研究内容
第二章 儿童损伤生物力学与儿童约束系统简介
2.1 儿童损伤生物力学
2.1.1 头部
2.1.2 颈部
2.1.3 胸腹部
2.1.4 骨盆
2.1.5 四肢
2.2 车用儿童约束系统
2.2.1 儿童约束系统的组成
2.2.2 儿童约束系统的分类
2.2.3 儿童约束系统评价方法
2.2.4 儿童约束系统的发展趋势
2.3 本章小结
第三章 有限元模型的建立与有效性验证
3.1 有限元理论
3.1.1 有限单元法的概念
3.1.2 有限元仿真分析方法
3.2 Ls-Dyna软件简介
3.3 有限元模型的建立和有效性验证
3.3.1 汽车有限元模型
3.3.2 儿童假人有限元模型
3.3.2.1 Q3假人有限元模型
3.3.2.2 Hybrid Ⅲ 6YO假人有限元模型
3.3.2.3 THUMS 6YO人体有限元模型
3.3.3 ECE R44台车有限元模型
3.3.4 儿童约束系统的有限元模型
3.3.4.1 有限元模型的建立
3.3.4.2 儿童约束系统有限元模型的有效性验证
3.4 本章小结
第四章 汽车不同重叠率偏置碰撞中六岁儿童乘员响应差异与损伤参数对比
4.1 碰撞模型
4.2 整车运动学响应分析
4.3 乘员运动学响应与损伤参数分析
4.3.1 CRS A约束下乘员的运动学响应与损伤参数
4.3.2 CRS B约束下乘员的运动学响应与损伤参数
4.3.3 CRS C约束下乘员的运动学响应与损伤参数
4.4 相同碰撞类型中不同CRS约束的乘员损伤参数对比
4.5 本章小结
第五章 汽车小偏置碰撞中六岁儿童乘员的损伤风险研究与约束系统的优化
5.1 汽车小偏置碰撞中六岁儿童乘员的损伤风险
5.1.1 碰撞模型
5.1.2 乘员运动学响应
5.1.2.1 CRS A约束下乘员的运动学响应
5.1.2.2 CRS B约束下乘员的运动学响应
5.1.2.3 CRS C约束下乘员的运动学响应
5.1.2.4 THUMS人体有限元模型和Hybrid Ⅲ模型运动学响应对比分析
5.1.3 乘员头部和胸部损伤风险分析
5.1.3.1 脑组织
5.1.3.2 肋骨
5.1.3.3 心脏
5.1.3.4 肺部
5.2 约束系统的优化
5.2.1 限力器和充气式安全带的建模
5.2.2 乘员运动学响应
5.2.3 约束系统优化前后损伤风险对比分析
5.3 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]智能儿童安全座椅的结构与安全性研究[J]. 曹立波,吴梦华,吴俊,陈治宇. 汽车技术. 2017(12)
[2]基于E-NCAP的10岁儿童损伤防护研究[J]. 曹立波,林诗远,颜凌波,胡渊,徐哲,石向南,吴淼,毛立. 汽车工程. 2017(06)
[3]基于E-NCAP的6岁儿童乘员损伤防护研究[J]. 曹立波,胡渊,颜凌波,彭宇,石向南. 汽车工程. 2017(02)
[4]智能集成式儿童安全座椅的台车正面碰撞试验研究[J]. 张瑞锋,曹立波,陈亚. 汽车工程. 2015(03)
[5]乘员下潜倾向判断准则的研究[J]. 唐亮,刘晋浩,程朋乐,周青,王青春. 汽车工程. 2014(06)
[6]基于LS-DYNA正面台车试验的有限元仿真[J]. 王玉超,亓向翠,杨荣山,许妮. 汽车技术. 2013(07)
[7]6岁儿童头部有限元模型的构建与验证[J]. 阮世捷,李盼东,李海岩,赵玮. 中国生物医学工程学报. 2012(04)
[8]儿童乘员伤害指标及下潜趋势的影响因素[J]. 唐亮,吴滔滔,周青,邓滨. 华南理工大学学报(自然科学版). 2012(07)
[9]6岁儿童胸部有限元模型的构建及验证[J]. 李海岩,吕文乐,赵玮,阮世捷,崔世海. 中国生物医学工程学报. 2012(03)
[10]增高型儿童安全座椅的特点与发展趋势[J]. 张羽佳,乔维高,蔡君. 汽车工程师. 2011(03)
博士论文
[1]基于试验和有限元仿真的儿童乘员正面和侧面碰撞安全研究[D]. 胡佳.湖南大学 2008
硕士论文
[1]汽车正面碰撞3岁儿童乘员胸部动力学分析和损伤参数研究[D]. 唐慧聪.厦门理工学院 2018
[2]基于整车偏置碰撞工况的儿童乘员损伤防护研究[D]. 潘迪.厦门理工学院 2017
[3]汽车驾驶员安全气囊静态爆破仿真与试验研究[D]. 袁立明.长春工业大学 2016
[4]汽车儿童座椅正面碰撞性能仿真与评价[D]. 彭炫权.华南理工大学 2015
本文编号：3201332
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