本文關(guān)鍵詞：兒童測試假人與人體模型動態(tài)響應(yīng)差異性研究

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【摘要】：隨著汽車保有量的逐年增加,兒童乘車安全問題日益受到重視。越來越多的家長選擇將兒童乘員放置于兒童約束系統(tǒng)中,兒童約束系統(tǒng)的使用明顯降低交通事故中兒童乘員的傷亡率。目前,市面上的兒童約束系統(tǒng)種類繁多,不同年齡段的兒童需要選擇相應(yīng)的兒童約束系統(tǒng)。兒童測試假人裝置作為兒童乘員的機械替代品,能夠在模擬碰撞環(huán)境中評價各種兒童約束系統(tǒng)的安全性能。對于傳統(tǒng)約束帶式及增高墊式兒童約束系統(tǒng),兒童測試假人能夠較為準(zhǔn)確的評價其保護性能,然而對于前置護體型兒童安全座椅,當(dāng)前的兒童測試假人裝置并不能準(zhǔn)確評價其性能。本文對此展開研究,采用試驗與計算機仿真相結(jié)合的方法,在正面碰撞及側(cè)面碰撞工況下,對兒童測試假人與人體模型動態(tài)響應(yīng)的差異進行深入研究。本文在深度解讀ECE R129法規(guī)的基礎(chǔ)上,在MADYMO軟件中建立前置護體型兒童安全座椅碰撞臺車仿真模型,并通過正面碰撞、側(cè)面碰撞臺車試驗驗證所建仿真模型有效性,最終獲得穩(wěn)定有效的碰撞臺車仿真模型,在仿真環(huán)境下研究Q1.5及Q3兒童測試假人與facet人體模型運動姿態(tài)及動力學(xué)響應(yīng)的差異性。研究結(jié)果表明,在正面碰撞中,Q系列兒童測試假人胸椎、腰椎剛度較大,在碰撞回彈過程中,Q系列兒童測試假人模型髖部向后上方抬起,假人繞著前置護體上邊緣作類似剛體轉(zhuǎn)動,兒童假人模型有拋出兒童安全座椅的趨勢;對于facet兒童人體模型,脊柱柔韌性較好,人體模型軀干貼合前置護體,頭部與前置護體上表面發(fā)生接觸,頭部X方向位移大于Q1.5兒童測試假人,并沒有拋出兒童安全座椅趨勢。在側(cè)面碰撞中,Q3兒童測試假人模型與三歲facet人體模型運動姿態(tài)差異較大,從頭部、胸部、髖部運動軌跡曲線中可以明顯看出兩者的差異。在損傷參數(shù)方面,頭部與髖部傷害值較為接近,胸部傷害值相差較大。除此之外,兩者雙臂擺動亦有較大不同,Q系列兒童測試假人四肢關(guān)節(jié)剛度較大,與真實人體相比,在運動過程中四肢顯得較為“僵硬”。通過研究可以得出,在前置護體型兒童安全座椅中,碰撞過程中兒童測試假人與人體模型動態(tài)響應(yīng)的差異主要是兒童測試假人胸椎、腰椎剛度較大造成的。對于前置護體型兒童安全座椅,當(dāng)前兒童測試假人裝置并不能準(zhǔn)確評價其安全性能,特別是判斷兒童乘員是否拋出兒童安全座椅時,Q系列兒童測試假人并不能準(zhǔn)確評估。因此,對于當(dāng)前兒童測試假人裝置,需要進一步提高假人胸椎、腰椎的生物仿真度,使其能夠準(zhǔn)確評價各種類型兒童約束系統(tǒng)。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U467.14

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