【摘要】：中國城市交通道路路口主要為平面交叉的形式,側(cè)面碰撞事故發(fā)生起數(shù)占總事故數(shù)的41.81%,且側(cè)面碰撞工況下乘員的死傷率是所有工況中最高的,兒童乘員的死傷率也是最高的。全球現(xiàn)行的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)主要在側(cè)面90°碰撞工況下對兒童損傷風(fēng)險情況進(jìn)行評估,國內(nèi)外的相關(guān)研究也側(cè)重于側(cè)面90°碰撞工況,對于側(cè)面其他角度碰撞研究較少。但實(shí)際交通事故表明,側(cè)面斜角碰撞也占有較大比例,且側(cè)面斜角碰撞工況中兒童乘員有著與90°碰撞工況下不同的運(yùn)動學(xué)響應(yīng)。為了進(jìn)一步對側(cè)面碰撞工況下兒童乘員安全進(jìn)行研究,基于交通事故統(tǒng)計數(shù)據(jù),開展側(cè)面多角度碰撞工況中兒童乘員的損傷研究,在理論上對CRS提出改進(jìn)意見,具有十分重要的意義。本文選取了兩款不同類型的兒童約束系統(tǒng)(CRS),分別為三點(diǎn)式安全帶型CRS A和ISOFIX型CRS B,根據(jù)交通事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)選取了30°、60°和90°三種側(cè)面碰撞角度,采用Q系列3歲假人模型,并基于2018C-NCAP建立了整車側(cè)面碰撞有限元模型。分析了3歲兒童乘員在不同角度側(cè)面碰撞工況下的運(yùn)動學(xué)響應(yīng)以及損傷風(fēng)險情況,并針對分析結(jié)果對兒童約束系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。仿真結(jié)果表明,碰撞角度越大,車門的侵入量、侵入速度和侵入加速度就越大,90°工況時正向碰撞程度較大,假人頭部即使在CRS保護(hù)范圍之內(nèi),但與頭枕發(fā)生碰撞仍然會造成較大的頭部合成加速度,有著較大的損傷風(fēng)險;但斜角(30°和60°)碰撞工況下被撞車輛旋轉(zhuǎn)速度較大,因此Q3假人整體前向位移均較大,五點(diǎn)式安全帶更容易滑落假人肩部,頭部容易超出CRS頭枕保護(hù)范圍。三種角度碰撞工況下兒童假人胸部合成加速度峰值隨著碰撞角度的增大而增大,原因兒童假人胸部總是保持在CRS保護(hù)范圍內(nèi),碰撞角度越大,正向的侵入程度越嚴(yán)重,對兒童假人胸部的撞擊力就越大。增加胸夾可以防止五點(diǎn)式安全帶肩帶滑落肩部,對約束兒童假人有一定效果,但是會有“勒脖子”的現(xiàn)象發(fā)生,從而對兒童假人下頸部施加一個剪切力,進(jìn)而增大上頸部力。在增加胸夾的基礎(chǔ)上對頭枕形狀進(jìn)行改進(jìn),可以進(jìn)一步增強(qiáng)多兒童假人頭頸部的保護(hù),但兒童假人頭部仍然超過了CRS A頭枕的保護(hù)范圍。對頭枕剛度以及頭枕與椅背連接剛度進(jìn)行加強(qiáng)有利于進(jìn)一步約束兒童假人頭部。五點(diǎn)式安全帶預(yù)緊對約束兒童假人頭部運(yùn)動有一定效果。增加側(cè)面防撞塊可以改善兒童安全座椅側(cè)翼中間部位的變形情況,并達(dá)到降低兒童乘員胸部合成加速度的效果,防撞塊剛度對于兒童假人損傷風(fēng)險有一定影響。
【學(xué)位授予單位】：廈門理工學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U467.14
【圖文】：

圖 1-1 FARS 2016 側(cè)面碰撞角度統(tǒng)計安全帶與安全氣囊都是根據(jù)成人的體格設(shè)計的，這些保護(hù)裝置對果有限，有時甚至還會對兒童造成另外的傷害，兒童身高較矮，車三點(diǎn)式安全帶，在發(fā)生碰撞時，經(jīng)常會發(fā)生勒脖子的現(xiàn)象，雖

圖 1-2 Wayne State 耐受性曲線為了使 WayneState 耐受性曲線適用于多種頭部加速度波形，Versaca[意時刻 t1和 t2( t1＜t2)間的平均加速度定義了頭部損傷指標(biāo)（Headiterion,HIC）：持續(xù)時間 t (ms)

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本文編號：2719516