本文選題：轎車-行人碰撞 + 頭部損傷��； 參考：《第三軍醫(yī)大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：ABS(Anti-lock Braking System,防抱死制動(dòng)系統(tǒng))和ESP(Electronic Stabilization Program,車身電子穩(wěn)定系統(tǒng))等轎車新技術(shù)的不斷普及、現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)保護(hù)不力等這些情況都將導(dǎo)致轎車-行人事故現(xiàn)場(chǎng)中車輛相關(guān)證據(jù)和痕跡難以被收集。基于車輛制動(dòng)痕跡和行人拋距等信息的經(jīng)典再現(xiàn)方法也將會(huì)受到越來越多的制約。面對(duì)數(shù)量巨大的轎車-行人事故和人民群眾法制意識(shí)不斷增強(qiáng),如何運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)方法以及行人損傷、EDR(Event Data Recorder,事故數(shù)據(jù)記錄器)等事故潛在有用信息來再現(xiàn)轎車-行人碰撞過程,對(duì)于提高轎車-行人事故分析能力、確保事故公正處理以及指導(dǎo)行人交通傷防治等方面都具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和理論指導(dǎo)意義。研究表明轎車-行人碰撞事故中伴隨發(fā)生的行人損傷可以為事故過程再現(xiàn)提供接觸位置和強(qiáng)度等多方面參考信息,且行人損傷信息相對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)路面痕跡更容易得到保護(hù)。因此,人體損傷在未來將會(huì)越來越多地作為事故再現(xiàn)的重要證據(jù)。針對(duì)于此,本文的目標(biāo)是在基于行人頭部和胸部損傷特點(diǎn)的系統(tǒng)研究與分析基礎(chǔ)上,探索轎車-行人碰撞過程再現(xiàn)的新方法。主要研究方法和結(jié)論:(1)不同碰撞參數(shù)下行人頭部和胸部損傷特點(diǎn)分析通過流行病學(xué)調(diào)查研究轎車-行人碰撞事故中行人頭部和胸部損傷的特點(diǎn);基于THUMS4.0行人模型,利用Hyperworks和LS-DYNA進(jìn)行不同轎車碰撞行人速度(25、32.5、40、47.5、55 km/h)和行人接觸轎車角度(背面、左側(cè)、正面、右側(cè))的有限元仿真正交試驗(yàn),分析轎車-行人碰撞仿真中行人頭部和胸部損傷的特點(diǎn);然后對(duì)兩者的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證分析,探討不同碰撞參數(shù)下行人頭部和胸部生物力學(xué)響應(yīng)、損傷嚴(yán)重度及風(fēng)險(xiǎn)性的特點(diǎn)。本研究結(jié)果顯示:轎車碰撞行人速度越高,行人頭部和胸部損傷程度可能越重,顱骨骨折和腦損傷、肋骨骨折和胸部軟組織損傷風(fēng)險(xiǎn)性也越大;行人背面受到碰撞時(shí),顱骨骨折和腦損傷、嚴(yán)重度及風(fēng)險(xiǎn)性依次大于側(cè)面、正面受到碰撞;行人正面受到碰撞時(shí),胸部軟組織損傷?本課題受國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31170908)資助。嚴(yán)重度及風(fēng)險(xiǎn)性依次大于背面、側(cè)面被碰撞;行人側(cè)面受到碰撞時(shí),胸部肋骨骨折嚴(yán)重度及風(fēng)險(xiǎn)性大于正面和背面受到碰撞。(2)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法的碰撞再現(xiàn)方法研究以轎車-行人碰撞有限元仿真為基礎(chǔ),提出將行人頭部和胸部損傷、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法相結(jié)合的碰撞再現(xiàn)方法。在該方法中,采用正交法設(shè)計(jì)有限元碰撞仿真試驗(yàn)方案,通過損傷評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)仿真結(jié)果實(shí)施量化;將量化所得損傷信息作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸入,以碰撞參數(shù)作為輸出,構(gòu)建用于辨識(shí)和預(yù)測(cè)碰撞參數(shù)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型;利用遺傳算法對(duì)已完成訓(xùn)練的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化得到碰撞參數(shù)優(yōu)化解。通過具體數(shù)值算例分析發(fā)現(xiàn),基于行人頭部和胸部損傷信息所建立的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)碰撞參數(shù)辨識(shí)和預(yù)測(cè)所產(chǎn)生的最大相對(duì)誤差為21.48%,而經(jīng)過優(yōu)化后最大相對(duì)誤差減小為9.90%;且該模型所適用的轎車碰撞行人速度為20~58 km/h。(3)碰撞再現(xiàn)方法和遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的驗(yàn)證分析針對(duì)兩起具有詳細(xì)傷情信息且碰撞參數(shù)確定的轎車-行人碰撞事故,利用本文所提出再現(xiàn)方法和遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)碰撞過程進(jìn)行再現(xiàn)分析。兩起案例中轎車碰撞行人速度再現(xiàn)的相對(duì)誤差分別為5.56%和12.24%,行人接觸轎車角度再現(xiàn)的相對(duì)誤差分別為2.22%和6.11%。以碰撞參數(shù)的再現(xiàn)結(jié)果作為邊界條件進(jìn)行有限元仿真,通過可視化分析轎車-行人碰撞過程,結(jié)合傷情定性和定量對(duì)比分析,驗(yàn)證了本文所提出方法和模型的可靠性。
[Abstract]:In this paper , the characteristics of pedestrian ' s head and chest injury in passenger car - pedestrian collision course are analyzed by using Hyperworks and LS - DYNA . ( 2 ) The method of collision reconstruction based on neural network and genetic algorithm was used to analyze the collision parameters .
【學(xué)位授予單位】：第三軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U491.31

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2117535