分析城市道路汽車碰撞護(hù)欄事故發(fā)現(xiàn),汽車與隔離護(hù)欄碰撞后,護(hù)欄橫梁容易形成開口薄壁長管結(jié)構(gòu)損傷車體,甚至侵入車內(nèi)對乘員造成傷害。被研究較多的是護(hù)欄上橫梁穿透車前擋風(fēng)玻璃對乘員造成貫穿傷害的情況,而護(hù)欄下橫梁形成的長管結(jié)構(gòu)對車體和乘員的損傷情況易被忽視。實際事故顯示,汽車與中央隔離護(hù)欄碰撞后,護(hù)欄下橫梁會形成開口長管穿透前照燈,在一定條件下會侵入車內(nèi),對乘員下肢造成損傷。因此,對變形護(hù)欄長管結(jié)構(gòu)碰撞前照燈和乘員下肢的情況進(jìn)行研究是很有必要的。針對以上問題,本文首先通過有限元仿真實驗法建立整車-護(hù)欄碰撞模型,仿真結(jié)果證明了碰撞后護(hù)欄下橫梁存在碰撞前照燈并損傷車體的情況�；谶@種情況,建立前照燈-護(hù)欄長管結(jié)構(gòu)的碰撞簡化模型來分析護(hù)欄被撞形成的長管結(jié)構(gòu)對前照燈的貫穿過程。進(jìn)一步的將長管穿透前照燈的影響因素包括碰撞速度、碰撞角度、長管端口情況進(jìn)行條件組合,通過144組仿真實驗來分析長管穿透前照燈的條件。實驗結(jié)果表明:長管是否形成異形端口對能否穿透前照燈沒有影響;碰撞速度小于30km/h或碰撞角度小于30°時,長管無法穿透前照燈;當(dāng)碰撞速度在40～70km/h且碰撞角度為60～90°的任意組合因素下... 

【文章來源】：青島理工大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

中國汽車保有量Fig.1.1Chinesecarownership

方面卻鮮少有人研究，尤其是汽車與被撞變形護(hù)欄的碰撞對車體和乘員二次傷害的研究更是少有報道。護(hù)欄除在標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)制定方面存在問題外，在結(jié)構(gòu)和設(shè)計形式方面也暴露出很多問題。常見市政矩形管護(hù)欄在車輛碰撞護(hù)欄事故中危害很高，當(dāng)汽車由于爆胎、急剎車等原因造成輪胎打滑或者為躲避障礙物而猛打方向盤使得車輛失控撞向護(hù)欄時會導(dǎo)致護(hù)欄變形，上下橫梁容易形成開口薄壁長管結(jié)構(gòu)，當(dāng)撞擊力達(dá)到一定程度時，這種長管結(jié)構(gòu)有很大概率會穿透車體進(jìn)而對車內(nèi)乘員造成二次傷害，導(dǎo)致更加嚴(yán)重的事故后果[9-10]。車輛護(hù)欄碰撞事故如圖1.2所示。圖1.2車輛與城市道路中央護(hù)欄碰撞事故Fig.1.2Collisionbetweenvehicleandroadcentralbarrier汽車前照燈作為汽車的一個薄弱環(huán)節(jié)，在與護(hù)欄長管碰撞時很容易被穿透，長管穿透車燈后容易侵入駕駛艙，進(jìn)一步的可能會撞上車內(nèi)乘員的小腿從而造成乘員下肢損傷，圖1.3所示邯鄲發(fā)生的一起汽車碰撞護(hù)欄的事故就是這種情況。2016年年底，曲周縣南開街一小汽車與道路中央隔離護(hù)欄發(fā)生碰撞，護(hù)欄被撞變形，形成的長管結(jié)構(gòu)從汽車左側(cè)前照燈侵入駕駛室，貫穿司機(jī)小腿，司機(jī)小腿骨折，所幸無生命危險。

青島理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文3圖1.3護(hù)欄穿透前照燈貫穿乘員小腿事故案例Fig.1.3Caseofguardrailpiercingthroughcarlampthroughoccupant"scalfaccident長期以來，乘員頭部、胸部因安全帶、安全氣囊等乘員約束系統(tǒng)在事故發(fā)生時的保護(hù)作用，在碰撞測試中得分率較高，均在80%以上[11]，而對于乘員下肢的保護(hù)就顯得不夠完善。約有71%的乘員下肢傷害事故為汽車前碰撞[12]，有統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明根據(jù)C-NCAP標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的37組100%正面碰撞試驗中乘員下肢保護(hù)得分率僅為49%~65%，無車型獲得滿分[13-14]。下肢是目前受中等損傷風(fēng)險最大的部位，車輛與變形護(hù)欄碰撞后長管碰撞乘員小腿會造成骨折等傷害，雖不致命但也嚴(yán)重影響傷者的生活，因此對護(hù)欄長管碰撞乘員下肢損傷的研究是十分有必要的。綜上所述，本研究在查閱相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，通過計算機(jī)仿真建立整車、護(hù)欄、前照燈、長管、假人、小腿骨有限元模型來研究護(hù)欄長管穿透前照燈和對乘員下肢的損傷情況，并針對傳統(tǒng)矩形管護(hù)欄暴露出的問題對護(hù)欄進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計與改進(jìn)，對城市道路碰撞安全及乘員的安全保護(hù)有一定的積極意義。1.2研究和發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1碰撞仿真研究現(xiàn)狀早期研究汽車碰撞主要通過實車碰撞試驗，計算機(jī)技術(shù)興起后逐漸使用CAE技術(shù)模擬并分析碰撞過程。美國、德國等發(fā)達(dá)國家開始汽車碰撞有限元的研究分析較早，1993年，英國運(yùn)輸研究室的研究員最先對轎車的正面碰撞進(jìn)行了仿真計算；美國福特公司于1998年最先利用有限元理論進(jìn)行了車輛與剛性墻碰撞的模擬仿真；HeonYoungKim等人對車輛的耐撞性、乘員約束系統(tǒng)等被動安全性問題進(jìn)行了CAE仿真和碰撞試驗；1966年美國頒布了FMVSS法規(guī)，規(guī)定了各項碰撞測試的標(biāo)準(zhǔn)，并對乘員保護(hù)制定了相應(yīng)的評價指標(biāo)。我國在汽車-護(hù)欄碰撞計算機(jī)仿真方面起步較晚，吉林工業(yè)?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]基于熱分析的LED汽車前照燈結(jié)構(gòu)設(shè)計及優(yōu)化[D]. 胡書紅.中國計量學(xué)院 2013
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本文編號：3401773