在人-車碰撞的交通事故中,下肢是首先受到?jīng)_擊的部位,因此遭受更大的損傷風(fēng)險(xiǎn)。雖然下肢損傷一般不致命,但是會(huì)給受害人帶來長時(shí)間的傷痛,并帶來沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。中國行人保護(hù)起步較晚,相關(guān)行人保護(hù)法規(guī)均為參照國外法規(guī)制定,尤其是用于新車評(píng)價(jià)規(guī)程（NCAP）的沖擊器均為參照國外人體尺寸設(shè)計(jì),這就導(dǎo)致相關(guān)的行人保護(hù)研究可能并不能保護(hù)中國行人。同時(shí)部分研究證明肌肉主動(dòng)力在人體碰撞損傷中起著重要的作用。根據(jù)上面的介紹,本文主要完成以下工作:首先進(jìn)行大量的人體測(cè)量學(xué)數(shù)據(jù)調(diào)查,定量的對(duì)比第5、50、95百分位中國人體與歐美人體在下肢測(cè)量學(xué)數(shù)據(jù)方面的差異。然后在現(xiàn)有乘員模型的基礎(chǔ)上,通過調(diào)整姿勢(shì),添加脂肪組織,提高下肢有限元模型在碰撞中的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)。接著基于經(jīng)典的生物力學(xué)實(shí)驗(yàn),對(duì)改進(jìn)的有限元模型進(jìn)行從部件到組件最后到整體的全面驗(yàn)證。最后利用與汽車碰撞的案例,對(duì)比分析了與THUMS模型的響應(yīng)差異,以及對(duì)比了肌肉激活與未激活模型響應(yīng)的差異。通過分析對(duì)比人體測(cè)量學(xué)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),中國人與歐美人在下肢測(cè)量學(xué)方面確實(shí)存在差異,尤其是中國人與美國人在小腿數(shù)據(jù)上面的差異,基本在10%左右。模型驗(yàn)證結(jié)果表明,改進(jìn)后的有限元模型具... 

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 行人損傷研究方法
        1.2.1 實(shí)驗(yàn)研究
        1.2.2 仿真研究
    1.3 行人下肢保護(hù)法規(guī)
        1.3.1 國外法規(guī)
        1.3.2 國內(nèi)法規(guī)
    1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 研究目的及內(nèi)容
        1.5.1 本文的研究目的
        1.5.2 本文的研究內(nèi)容
第2章 國內(nèi)外人體下肢測(cè)量學(xué)數(shù)據(jù)對(duì)比
    2.1 中國人體測(cè)量學(xué)數(shù)據(jù)對(duì)比
    2.2 中美人體測(cè)量學(xué)數(shù)據(jù)對(duì)比
    2.3 中歐人體測(cè)量學(xué)數(shù)據(jù)對(duì)比
        2.3.1 中德人體尺寸對(duì)比
        2.3.2 中荷人體尺寸對(duì)比
        2.3.3 中意人體尺寸對(duì)比
        2.3.4 中瑞人體尺寸對(duì)比
        2.3.5 中英人體尺寸對(duì)比
    2.4 討論
    2.5 本章小結(jié)
第3章 下肢損傷生物力學(xué)及有限元模型改進(jìn)
    3.1 人-車碰撞事故中下肢主要損傷形式及耐受限度
        3.1.1 長骨骨折
        3.1.2 膝關(guān)節(jié)損傷
    3.2 中國50 百分位人體下肢有限元模型改進(jìn)
    3.3 行人下肢有限元模型及材料參數(shù)
        3.3.1 骨骼系統(tǒng)
        3.3.2 關(guān)節(jié)
        3.3.3 肌肉與脂肪
    3.4 本章小結(jié)
第4章 中國50百分位行人下肢有限元模型驗(yàn)證
    4.1 長骨驗(yàn)證
        4.1.1 準(zhǔn)靜態(tài)三點(diǎn)彎曲驗(yàn)證
        4.1.2 動(dòng)態(tài)三點(diǎn)彎曲驗(yàn)證
    4.2 大腿和小腿驗(yàn)證
    4.3 膝關(guān)節(jié)驗(yàn)證
        4.3.1 韌帶拉伸驗(yàn)證
        4.3.2 膝關(guān)節(jié)四點(diǎn)彎曲驗(yàn)證
    4.4 下肢整體橫向彎曲及剪切驗(yàn)證
        4.4.1 實(shí)驗(yàn)裝置及仿真設(shè)置
        4.4.2 下肢橫向彎曲仿真結(jié)果
        4.4.3 下肢橫向剪切仿真結(jié)果
    4.5 本章小結(jié)
第5章 行人下肢損傷分析
    5.1 車輛-下肢碰撞模型建立
        5.1.1 汽車有限元模型
        5.1.2 車輛-下肢碰撞仿真設(shè)置
    5.2 行人下肢膝關(guān)節(jié)損傷指標(biāo)
    5.3 身高對(duì)行人下肢損傷的影響
    5.4 肌肉主動(dòng)力對(duì)行人下肢損傷影響
    5.5 討論
    5.6 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]全國機(jī)動(dòng)車保有量分析——《中國機(jī)動(dòng)車環(huán)境管理年報(bào)（2017）》第Ⅰ部分[J]. 陳偉程,吉喆,肖寒,王宏麗.  環(huán)境保護(hù). 2017(12)
[2]行人膝關(guān)節(jié)有限元模型的建立與驗(yàn)證[J]. 張冠軍,魏嵬,曹立波,王俊霞,Yang King H..  汽車工程. 2014(09)
[3]人類工效學(xué)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)查研究[J]. 趙朝義.  人類工效學(xué). 2013(01)
[4]行人膝關(guān)節(jié)韌帶的建模及驗(yàn)證研究[J]. 張冠軍,曹立波,官鳳嬌,張勇,Yang King H..  汽車工程. 2012(01)
[5]基于汽車與行人碰撞載荷特點(diǎn)的下肢長骨建模[J]. 張冠軍,曹立波,官鳳嬌,孫光永,Yang King H.  力學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[6]汽車與行人碰撞中的損傷生物力學(xué)研究概覽[J]. 楊濟(jì)匡.  汽車工程學(xué)報(bào). 2011(03)

博士論文
[1]行人下肢的碰撞損傷特性及相關(guān)參數(shù)研究[D]. 張冠軍.湖南大學(xué) 2009

碩士論文
[1]基于肌肉主動(dòng)力的頸部有限元建模研究[D]. 粟思橙.湖南大學(xué) 2014
[2]行人身高和質(zhì)量對(duì)下肢損傷參數(shù)的影響[D]. 羅芬.湖南大學(xué) 2013
[3]長沙市汽車交通事故調(diào)查與交通傷流行病學(xué)研究[D]. 孔春玉.湖南大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3668701