基于深度事故重建下電動(dòng)兩輪車(chē)頭盔防護(hù)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2023-03-19 18:35
現(xiàn)今,電動(dòng)兩輪車(chē)已經(jīng)成為了人們出行最主要的交通工具之一。然而,電動(dòng)兩輪車(chē)事故也隨之逐年攀升。眾所周知,汽車(chē)安全法規(guī)能夠在一定程度上降低道路交通事故的發(fā)生率,但對(duì)于已經(jīng)暴露在危險(xiǎn)場(chǎng)景下的電動(dòng)兩輪車(chē)駕駛員提供不了保護(hù)作用。而汽車(chē)安全性設(shè)計(jì)更多的是注重對(duì)車(chē)內(nèi)乘員的保護(hù),對(duì)車(chē)外的電動(dòng)兩輪車(chē)駕駛員等弱勢(shì)道路群體的保護(hù)極為有限。世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)的2016年全球道路交通死亡人數(shù)高達(dá)135萬(wàn)人,其中自行車(chē)騎車(chē)人和摩托車(chē)駕駛員死亡人數(shù)分別占到了 3%和28%。此外,根據(jù)中國(guó)公安部交通管理局的統(tǒng)計(jì)報(bào)告,2017年電動(dòng)自行車(chē)騎車(chē)人和摩托車(chē)駕駛員的死亡人數(shù)分別為31447和48929人。由于汽車(chē)安全技術(shù)對(duì)電動(dòng)兩輪車(chē)駕駛員在事故中給予的保護(hù)甚少,因此需要電動(dòng)兩輪車(chē)駕駛員自身裝備有保護(hù)裝置來(lái)降低碰撞事故中產(chǎn)生的頭部損傷。本研究的任務(wù)是對(duì)電動(dòng)兩輪車(chē)頭盔的防護(hù)性能進(jìn)行研究,分析頭盔可能存在的不足之處。主要是研究頭盔在安裝不同密度的內(nèi)襯泡沫時(shí)吸收頭部沖擊能量的能力,并進(jìn)一步分析不同內(nèi)襯泡沫密度下的頭盔對(duì)顱骨骨折的防護(hù)性能。此外,對(duì)三起真實(shí)的電動(dòng)兩輪車(chē)事故進(jìn)行了深度重建,再現(xiàn)了電動(dòng)兩輪車(chē)碰撞事故中駕駛員與地面發(fā)生碰撞的整...
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 電動(dòng)兩輪車(chē)頭盔研究?jī)?nèi)容和現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)內(nèi)外頭盔防護(hù)性能研究現(xiàn)狀
1.2.1.1 交通流行病學(xué)研究
1.2.1.2 頭盔跌落試驗(yàn)研究
1.2.1.3 基于真實(shí)事故的頭盔防護(hù)性能研究
1.2.2 頭盔主要類(lèi)型及國(guó)內(nèi)外使用情況
1.2.3 國(guó)內(nèi)外頭盔法規(guī)比較
1.2.3.1 頭盔試驗(yàn)前處理
1.2.3.2 沖擊吸能測(cè)試
1.2.3.3 剛度性能測(cè)試
1.2.3.4 國(guó)內(nèi)外頭盔測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)比較
1.3 本文研究?jī)?nèi)容與重點(diǎn)
第二章 人體頭部損傷生物力學(xué)
2.1 頭部解剖學(xué)結(jié)構(gòu)
2.2 常見(jiàn)顱腦道路交通傷
2.2.1 面部損傷
2.2.2 顱骨骨折
2.2.3 局灶性腦損傷
2.2.4 彌散性腦損傷
2.3 頭部損傷機(jī)制
2.4 頭部損傷評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及耐受限度
2.4.1 全局損傷標(biāo)準(zhǔn)
2.4.2 局部損傷標(biāo)準(zhǔn)
2.5 本章小結(jié)
第三章 泡沫能量吸收對(duì)頭盔防護(hù)性能的影響
3.1 頭盔材料應(yīng)用
3.2 泡沫材料能量吸收特性
3.2.1 EPS單軸壓縮試驗(yàn)
3.2.2 密度對(duì)EPS泡沫的力學(xué)行為影響
3.2.3 密度對(duì)EPS能量吸收的影響
3.3 頭盔有限元模型的建立
3.3.1 頭盔幾何及網(wǎng)格
3.3.2 材料模型
3.3.3 接觸設(shè)置
3.3.4 試驗(yàn)及仿真驗(yàn)證
3.4 不同泡沫密度對(duì)頭盔防護(hù)性能的影響
3.5 頭盔最佳泡沫密度設(shè)計(jì)
3.6 本章小結(jié)
第四章 電動(dòng)兩輪車(chē)-轎車(chē)碰撞事故的深度重建
4.1 概述
4.2 多剛體動(dòng)力學(xué)理論簡(jiǎn)述
4.3 事故案例介紹
4.4 多體模型建立
4.4.1 車(chē)輛模型的建立
4.4.2 電動(dòng)兩輪車(chē)模型建立
4.4.3 電動(dòng)兩輪車(chē)駕駛員模型
4.5 事故重建案例列舉
4.5.1 案例1事故重建
4.5.2 案例3事故重建
4.5.3 案例2運(yùn)動(dòng)學(xué)重建結(jié)果
4.6 本章小結(jié)
第五章 頭盔對(duì)顱腦損傷的防護(hù)性能研究
5.1 概述
5.2 有限元模型介紹及驗(yàn)證
5.2.1 人體有限元模型
5.2.2 人體有限元模型驗(yàn)證
5.3 人-地面碰撞下頭盔防護(hù)性能研究
5.3.1 落地碰撞中邊界條件加載
5.3.2 頭盔對(duì)顱骨骨折的防護(hù)性能
5.3.3 頭盔對(duì)腦震蕩及DAI的防護(hù)性能
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間主要研究成果
本文編號(hào):3765746
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 電動(dòng)兩輪車(chē)頭盔研究?jī)?nèi)容和現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)內(nèi)外頭盔防護(hù)性能研究現(xiàn)狀
1.2.1.1 交通流行病學(xué)研究
1.2.1.2 頭盔跌落試驗(yàn)研究
1.2.1.3 基于真實(shí)事故的頭盔防護(hù)性能研究
1.2.2 頭盔主要類(lèi)型及國(guó)內(nèi)外使用情況
1.2.3 國(guó)內(nèi)外頭盔法規(guī)比較
1.2.3.1 頭盔試驗(yàn)前處理
1.2.3.2 沖擊吸能測(cè)試
1.2.3.3 剛度性能測(cè)試
1.2.3.4 國(guó)內(nèi)外頭盔測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)比較
1.3 本文研究?jī)?nèi)容與重點(diǎn)
第二章 人體頭部損傷生物力學(xué)
2.1 頭部解剖學(xué)結(jié)構(gòu)
2.2 常見(jiàn)顱腦道路交通傷
2.2.1 面部損傷
2.2.2 顱骨骨折
2.2.3 局灶性腦損傷
2.2.4 彌散性腦損傷
2.3 頭部損傷機(jī)制
2.4 頭部損傷評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及耐受限度
2.4.1 全局損傷標(biāo)準(zhǔn)
2.4.2 局部損傷標(biāo)準(zhǔn)
2.5 本章小結(jié)
第三章 泡沫能量吸收對(duì)頭盔防護(hù)性能的影響
3.1 頭盔材料應(yīng)用
3.2 泡沫材料能量吸收特性
3.2.1 EPS單軸壓縮試驗(yàn)
3.2.2 密度對(duì)EPS泡沫的力學(xué)行為影響
3.2.3 密度對(duì)EPS能量吸收的影響
3.3 頭盔有限元模型的建立
3.3.1 頭盔幾何及網(wǎng)格
3.3.2 材料模型
3.3.3 接觸設(shè)置
3.3.4 試驗(yàn)及仿真驗(yàn)證
3.4 不同泡沫密度對(duì)頭盔防護(hù)性能的影響
3.5 頭盔最佳泡沫密度設(shè)計(jì)
3.6 本章小結(jié)
第四章 電動(dòng)兩輪車(chē)-轎車(chē)碰撞事故的深度重建
4.1 概述
4.2 多剛體動(dòng)力學(xué)理論簡(jiǎn)述
4.3 事故案例介紹
4.4 多體模型建立
4.4.1 車(chē)輛模型的建立
4.4.2 電動(dòng)兩輪車(chē)模型建立
4.4.3 電動(dòng)兩輪車(chē)駕駛員模型
4.5 事故重建案例列舉
4.5.1 案例1事故重建
4.5.2 案例3事故重建
4.5.3 案例2運(yùn)動(dòng)學(xué)重建結(jié)果
4.6 本章小結(jié)
第五章 頭盔對(duì)顱腦損傷的防護(hù)性能研究
5.1 概述
5.2 有限元模型介紹及驗(yàn)證
5.2.1 人體有限元模型
5.2.2 人體有限元模型驗(yàn)證
5.3 人-地面碰撞下頭盔防護(hù)性能研究
5.3.1 落地碰撞中邊界條件加載
5.3.2 頭盔對(duì)顱骨骨折的防護(hù)性能
5.3.3 頭盔對(duì)腦震蕩及DAI的防護(hù)性能
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間主要研究成果
本文編號(hào):3765746
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