基于真实自行车事故重建的骑车人头部损伤研究
发布时间：2022-07-14 21:14
自行车作为一种便捷、经济的交通工具,是人们出行的重要方式,近两年伴随着共享单车的井喷式发展,截至2017年底我国共享单车已经覆盖超过200个城市,投放量超过2500万辆。大规模使用自行车,如今衍生出一系列的自行车交通安全问题,特别是汽车与自行车碰撞的交通事故频发。相比汽车,自行车稳定性较差,且缺乏有效的防护装置,在事故中更容易造成人员伤亡,其中骑车人头部损伤占身体各部位损伤总数比重最大,而且是造成死亡的主要原因,因此开展骑车人头部损伤的研究非常有必要。本文主要研究汽车-自行车碰撞事故中骑车人的颅脑损伤机制,探究汽车挡风玻璃角度的改变和不同头部碰撞速度对骑车人头部损伤风险的影响。首先,介绍交通事故深度调查体系;其次,概括了人体头部的损伤机理、损伤分级、耐受极限以及评价准则,并基于中国50百分位人体尺寸建立了头部生物力学有限元模型并进行了验证;再次,基于交通事故深度调查,选取1例有视频图像的汽车-自行车碰撞事故,利用PC-Crash对其进行多刚体仿真事故重建,通过汽车、自行车和骑车人的最终位置以及骑车人在碰撞过程中的运动姿态,再现了汽车与骑车人碰撞的运动学响应过程,与实际事故作比较,仿真结...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 论文研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 交通事故统计分析的研究现状
1.2.2 实车碰撞试验的研究现状
1.2.3 数字模型仿真的研究现状
1.2.4 骑车人头部损伤的研究现状
1.2.5 目前存在的问题
1.3 课题的来源及主要研究内容
1.3.1 课题来源
1.3.2 研究目的及研究内容
第二章 国家车辆事故深度调查体系
2.1 事故深度调查的采集流程
2.2 事故深度调查的采集内容及规范
2.2.1 警方资料的采集
2.2.2 事故现场信息的采集
2.2.3 事故车辆信息的采集
2.3 本章小结
第三章 人体头部生物力学模型
3.1 人体头部解剖学结构
3.2 头部主要损伤形式
3.2.1 颅骨骨折
3.2.2 脑挫裂伤
3.2.3 硬膜外血肿
3.2.4 硬膜下血肿
3.2.5 脑内血肿和脑室内血肿
3.2.6 弥漫性轴索损伤
3.3 人体头部损伤机理
3.4 头部损伤分级
3.5 头部耐受极限及评价标准
3.6 生物力学模型建立基本理论
3.6.1 有限元动力学原理
3.6.2 人体组织模型单元
3.6.3 人体组织常用材料模型
3.7 头部生物力学模型的建立与验证
3.7.1 头部生物力学模型的建立
3.7.2 头部生物力学模型的验证
3.8 本章小结
第四章 汽车-自行车碰撞事故重建研究
4.1 事故信息描述
4.2 车辆对应关系分析
4.3 事故重建分析
4.4 PC-Crash事故重建
4.5 本章小结
第五章 基于事故的头部碰撞生物力学损伤分析
5.1 骑车人头部与挡风玻璃碰撞的有限元仿真
5.1.1 头部生物力学模型
5.1.2 挡风玻璃有限元模型的建立
5.1.3 仿真模型边界条件设置
5.2 仿真结果分析
5.2.1 挡风玻璃破损分析
5.2.2 头部损伤分析
5.3 头部损伤影响因素分析
5.3.1 挡风玻璃安装角度对头部损伤风险研究
5.3.2 不同碰撞速度下头部损伤风险研究
5.4 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于事故再现的骑车人与行人各部位损伤的对比研究[J]. 邹铁方,易亮,肖璟,胡林. 汽车工程. 2018(03)
[2]钝性碰撞中人体肝脏生物力学响应数值分析[J]. 陈吉清,杜天亚,兰凤崇. 吉林大学学报(工学版). 2018(02)
[3]基于正交实验的汽车-两轮车碰撞事故再现的参数影响研究[J]. 胡林,方胜勇,陈强. 汽车工程. 2016(05)
[4]基于汽车-自行车碰撞事故重建的骑车人动力学响应和损伤研究[J]. 聂进,杨济匡. 汽车工程. 2015(02)
[5]基于PC-Crash车人碰撞事故再现研究[J]. 朱路生,潘公宇,张学荣. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2014(02)
[6]基于Block-Controlled网格划分法的儿童胸部建模及验证[J]. 曹立波,蒋彬辉,冒浩杰,杨金海. 汽车工程. 2014(03)
[7]汽车碰撞中胸-腹部的生物力学响应与损伤评价[J]. 兰凤崇,蔡志华,陈吉清,马正伟. 华南理工大学学报(自然科学版). 2012(12)
[8]汽车交通事故中头部损伤评估模型的构建与验证[J]. 蔡志华,兰凤崇,陈吉清,施磊. 汽车工程. 2012(09)
[9]人体膝关节有限元动力学分析模型的建立与验证[J]. 李海岩,顾玉龙,阮世捷,崔世海. 生物医学工程学杂志. 2012(01)
[10]第95百分位人体头部有限元模型的构建及分析[J]. 包永涛,李海岩,赵玮,崔世海. 天津科技大学学报. 2010(04)
博士论文
[1]行人和自行车骑车人交通伤流行病学及头部损伤研究[D]. 聂进.湖南大学 2014
[2]汽车三维碰撞事故再现分析模型及方法研究[D]. 曹弋.哈尔滨工业大学 2011
[3]汽车与两轮车碰撞事故的仿真研究及应用[D]. 郭磊.上海交通大学 2008
硕士论文
[1]行人和乘员下肢生物力学损伤分析与应用[D]. 黄伟.华南理工大学 2016
[2]基于贝叶斯网络模型的两轮车骑车人损伤风险研究[D]. 曲彩悦.湖南大学 2014
[3]汽车碰撞两轮车事故分析方法研究[D]. 杨震.长安大学 2014
[4]汽车—两轮车事故中骑车人损伤机制研究及典型碰撞三维演示[D]. 韦筱.长安大学 2012
[5]汽车—电动自行车碰撞事故分析及骑车人头部损伤防护研究[D]. 赵喜磊.湖南大学 2011
[6]行人在汽车碰撞事故中下肢损伤的有限元仿真研究[D]. 蔡志华.华南理工大学 2009
本文编号：3661887
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 论文研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 交通事故统计分析的研究现状
1.2.2 实车碰撞试验的研究现状
1.2.3 数字模型仿真的研究现状
1.2.4 骑车人头部损伤的研究现状
1.2.5 目前存在的问题
1.3 课题的来源及主要研究内容
1.3.1 课题来源
1.3.2 研究目的及研究内容
第二章 国家车辆事故深度调查体系
2.1 事故深度调查的采集流程
2.2 事故深度调查的采集内容及规范
2.2.1 警方资料的采集
2.2.2 事故现场信息的采集
2.2.3 事故车辆信息的采集
2.3 本章小结
第三章 人体头部生物力学模型
3.1 人体头部解剖学结构
3.2 头部主要损伤形式
3.2.1 颅骨骨折
3.2.2 脑挫裂伤
3.2.3 硬膜外血肿
3.2.4 硬膜下血肿
3.2.5 脑内血肿和脑室内血肿
3.2.6 弥漫性轴索损伤
3.3 人体头部损伤机理
3.4 头部损伤分级
3.5 头部耐受极限及评价标准
3.6 生物力学模型建立基本理论
3.6.1 有限元动力学原理
3.6.2 人体组织模型单元
3.6.3 人体组织常用材料模型
3.7 头部生物力学模型的建立与验证
3.7.1 头部生物力学模型的建立
3.7.2 头部生物力学模型的验证
3.8 本章小结
第四章 汽车-自行车碰撞事故重建研究
4.1 事故信息描述
4.2 车辆对应关系分析
4.3 事故重建分析
4.4 PC-Crash事故重建
4.5 本章小结
第五章 基于事故的头部碰撞生物力学损伤分析
5.1 骑车人头部与挡风玻璃碰撞的有限元仿真
5.1.1 头部生物力学模型
5.1.2 挡风玻璃有限元模型的建立
5.1.3 仿真模型边界条件设置
5.2 仿真结果分析
5.2.1 挡风玻璃破损分析
5.2.2 头部损伤分析
5.3 头部损伤影响因素分析
5.3.1 挡风玻璃安装角度对头部损伤风险研究
5.3.2 不同碰撞速度下头部损伤风险研究
5.4 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于事故再现的骑车人与行人各部位损伤的对比研究[J]. 邹铁方,易亮,肖璟,胡林. 汽车工程. 2018(03)
[2]钝性碰撞中人体肝脏生物力学响应数值分析[J]. 陈吉清,杜天亚,兰凤崇. 吉林大学学报(工学版). 2018(02)
[3]基于正交实验的汽车-两轮车碰撞事故再现的参数影响研究[J]. 胡林,方胜勇,陈强. 汽车工程. 2016(05)
[4]基于汽车-自行车碰撞事故重建的骑车人动力学响应和损伤研究[J]. 聂进,杨济匡. 汽车工程. 2015(02)
[5]基于PC-Crash车人碰撞事故再现研究[J]. 朱路生,潘公宇,张学荣. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2014(02)
[6]基于Block-Controlled网格划分法的儿童胸部建模及验证[J]. 曹立波,蒋彬辉,冒浩杰,杨金海. 汽车工程. 2014(03)
[7]汽车碰撞中胸-腹部的生物力学响应与损伤评价[J]. 兰凤崇,蔡志华,陈吉清,马正伟. 华南理工大学学报(自然科学版). 2012(12)
[8]汽车交通事故中头部损伤评估模型的构建与验证[J]. 蔡志华,兰凤崇,陈吉清,施磊. 汽车工程. 2012(09)
[9]人体膝关节有限元动力学分析模型的建立与验证[J]. 李海岩,顾玉龙,阮世捷,崔世海. 生物医学工程学杂志. 2012(01)
[10]第95百分位人体头部有限元模型的构建及分析[J]. 包永涛,李海岩,赵玮,崔世海. 天津科技大学学报. 2010(04)
博士论文
[1]行人和自行车骑车人交通伤流行病学及头部损伤研究[D]. 聂进.湖南大学 2014
[2]汽车三维碰撞事故再现分析模型及方法研究[D]. 曹弋.哈尔滨工业大学 2011
[3]汽车与两轮车碰撞事故的仿真研究及应用[D]. 郭磊.上海交通大学 2008
硕士论文
[1]行人和乘员下肢生物力学损伤分析与应用[D]. 黄伟.华南理工大学 2016
[2]基于贝叶斯网络模型的两轮车骑车人损伤风险研究[D]. 曲彩悦.湖南大学 2014
[3]汽车碰撞两轮车事故分析方法研究[D]. 杨震.长安大学 2014
[4]汽车—两轮车事故中骑车人损伤机制研究及典型碰撞三维演示[D]. 韦筱.长安大学 2012
[5]汽车—电动自行车碰撞事故分析及骑车人头部损伤防护研究[D]. 赵喜磊.湖南大学 2011
[6]行人在汽车碰撞事故中下肢损伤的有限元仿真研究[D]. 蔡志华.华南理工大学 2009
本文编号：3661887
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