本文關鍵詞：人車碰撞事故再現(xiàn)及仿真分析

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【摘要】：近年來,隨著我國道路基礎設施的高速發(fā)展和汽車數(shù)量的快速增加,車輛在方便人們出行的同時,道路交通事故也給人們的生命財產(chǎn)造成巨大的威脅。行人作為道路交通中的弱者,有較高的死亡率和重傷率。因此,汽車與行人碰撞的交通事故是當前學術研究中的熱點問題。人車碰撞事故再現(xiàn)是交通事故司法鑒定的重要方法,也是研究車輛被動安全設計和行人保護的基礎。人車碰撞事故再現(xiàn)的模型方法主要包括基于數(shù)學解析法的簡易模型、基于半解析法的經(jīng)驗模型和基于PC-Crash和MADYMO仿真軟件的多剛體模型等三類方法。其中,基于多剛體模型進行人車事故再現(xiàn)研究具有成本低、準確度高、可視化程度高等優(yōu)點。本文主要研究人車事故再現(xiàn)方法以及碰撞影響因素的仿真試驗分析。根據(jù)國家車輛事故深度調(diào)查體系(NAIS)中普通轎車和廂式客車碰撞行人的真實案例,數(shù)據(jù)信息包括事故現(xiàn)場痕跡(例如制動痕跡、車輛損壞、行人損傷、拋距等)以及車輛前部造型特征參數(shù)和人體測量學參數(shù)等,分別用三類人車事故再現(xiàn)模型對案例進行了事故再現(xiàn)分析,比較了各個模型的碰撞車速和拋距等計算結果,同時通過圖表定性地評估了三類模型的優(yōu)劣�；赑C-Crash和MADYMO軟件,建立了人車碰撞多剛體模型,根據(jù)車輛和行人的最終停止位置、車身的變形、行人損傷、剎車痕跡等信息,詳細分析了行人動力學響應過程以及行人各部位損傷。通過對比仿真中的人車最終停止位置與事故現(xiàn)場圖,對比行人損傷指標與法醫(yī)鑒定報告,驗證了人車碰撞模型的可行性和準確性。廂式客車代表平頭車型,普通轎車代表長頭車型,這兩款車型造成的行人動力學響應和損傷有其自身的特點。針對這兩款典型的碰撞車型,基于MADYMO多剛體仿真軟件,建立了符合中國人體形特征的人車碰撞多剛體模型。然后,設定車型、車速、碰撞角度、行人步態(tài)、步速等仿真試驗條件,采用控制變量法進行批量的計算機模擬試驗,通過分析大量的仿真試驗結果,探討了各個試驗因素對碰撞后行人的拋距、運動形態(tài)及頭部、胸部和小腿損傷的影響。研究發(fā)現(xiàn):車型和車速對行人拋距和損傷均有較大影響;碰撞角度對碰撞后行人的運動形態(tài)影響較大,而對拋距影響較小;行人步態(tài)對行人拋距和損傷均有影響;行人步速對拋距和損傷的影響均較小。仿真試驗結論可以為人車事故再現(xiàn)、車輛被動安全性設計和行人保護等方面研究提供理論依據(jù)和數(shù)值參考。
【關鍵詞】：事故再現(xiàn) 人車碰撞 模型方法 仿真試驗 損傷分析
【學位授予單位】：西華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U467.14;U491.31
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-18
• 1.1 研究背景和課題來源11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 行人保護相關法規(guī)13-16
• 1.4 研究目的和意義16
• 1.5 主要研究內(nèi)容16-18
• 2 深度調(diào)查方法及事故再現(xiàn)模型18-23
• 2.1 深度調(diào)查方法18-20
• 2.2 簡易模型20-21
• 2.3 經(jīng)驗模型21-22
• 2.4 本章小結22-23
• 3 多剛體模型理論23-36
• 3.1 多剛體動力學理論23-29
• 3.1.1 參考空間23
• 3.1.2 多體系統(tǒng)23-26
• 3.1.3 單個剛體運動學26-28
• 3.1.4 多個剛體運動學28-29
• 3.2 多剛體假人模型29-32
• 3.2.1 假人介紹29-31
• 3.2.2 假人縮放理論31-32
• 3.3 損傷評價指標32-35
• 3.3.1 簡明創(chuàng)傷分級標準AIS32-33
• 3.3.2 頭部損傷指標33-34
• 3.3.3 胸部損傷指標34-35
• 3.3.4 下肢損傷指標35
• 3.4 本章小結35-36
• 4 建立人車碰撞模型及模型驗證36-56
• 4.1 廂式客車與行人碰撞案例36-47
• 4.1.1 深度調(diào)查數(shù)據(jù)信息36-37
• 4.1.2 建立多剛體碰撞模型37-41
• （1）基于PC-Crash建模37-38
• （2）基于MADYMO建模38-41
• 4.1.3 事故再現(xiàn)分析及模型驗證41-45
• 4.1.4 車速計算方法討論45-47
• 4.2 普通轎車與行人碰撞案例47-55
• 4.2.1 深度調(diào)查數(shù)據(jù)信息47-49
• 4.2.2 建立多剛體碰撞模型49-52
• （1）基于PC-Crash建模49-51
• （2）基于MADYMO建模51-52
• 4.2.3 事故再現(xiàn)分析及模型驗證52-55
• 4.3 本章小結55-56
• 5 基于人車碰撞模型的仿真分析56-77
• 5.1 仿真試驗設計56-60
• 5.1.1 車型的參數(shù)設置56-57
• 5.1.2 車速的參數(shù)設置57-58
• 5.1.3 碰撞角度的參數(shù)設置58-59
• 5.1.4 步態(tài)的參數(shù)設置59
• 5.1.5 行人步速的參數(shù)設置59-60
• 5.2 影響因素分析60-75
• 5.2.1 車型的影響60-62
• 5.2.2 車速的影響62-65
• 5.2.3 碰撞角度的影響65-69
• 5.2.4 步態(tài)的影響69-73
• 5.2.5 行人步速的影響73-75
• 5.3 本章小結75-77
• 6 總結與展望77-79
• 6.1 總結77-78
• 6.2 展望78-79
• 參考文獻79-82
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果82-83
• 致謝83-84

【相似文獻】

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本文編號：1064198