本文關(guān)鍵詞：M1類車輛致行人下肢損傷的生物力學(xué)機制研究

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【摘要】：當(dāng)今社會汽車已成為不可或缺的運載工具,汽車總量的增加為經(jīng)濟的增長和社會的發(fā)展帶來了巨大動力,但與此同時交通事故發(fā)生數(shù)量也隨之急劇上升,造成了日益嚴(yán)重的交通安全問題。其中,發(fā)生率最高的交通事故形態(tài)之一的行人-汽車碰撞事故引起了越來越多學(xué)者的關(guān)注,在此類損傷當(dāng)中行人下肢部位損傷幾率超過1/4。如何更好地研究行人-汽車碰撞事故中下肢部位的損傷機制,從而更為準(zhǔn)確的對此類事故進行司法鑒定、并通過進一步改進車輛設(shè)計來降低行人下肢損傷程度,則成為了此類事故研究的熱點。本文選取行人-汽車碰撞事故中行人最易受傷的下肢部位作為研究內(nèi)容。為了進一步明確行人-M1類車輛交通事故中行人下肢損傷的成因機制及其動力學(xué)響應(yīng),本研究首先對人體下肢解剖學(xué)結(jié)構(gòu)進行了詳細(xì)的介紹,然后對行人-車輛交通事故的現(xiàn)場查勘、環(huán)境信息采集、車輛損壞情況的獲取以及行人傷亡情況的檢定等方法進行了詳細(xì)的說明。再根據(jù)上述方法對典型案例即M1類車輛中保有量較大的面包車和轎車與行人碰撞的交通事故案例進行了大量數(shù)據(jù)采集,最后運用豐田全人體有限元模型(THUMS,Total Human Model for Safety)和車輛模型對這些典型案例進行損傷過程重建,最終分析出行人碰撞時的運動學(xué)響應(yīng)以及下肢損傷的動力學(xué)響應(yīng)。本研究使用日本豐田公司的THUMS人體有限元模型和已得到有效驗證的面包車、轎車模型對典型行人-汽車碰撞案例進行有限元仿真模擬。在設(shè)置仿真模擬初始條件中的車輛速度時,采用了一種確定事故中車輛行駛速度的新技術(shù),即事故數(shù)據(jù)記錄器(EDR,Event Data Recorders)。該技術(shù)的應(yīng)用不僅能為本研究提供可靠準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),也為交通事故鑒定機構(gòu)提供了新的車速鑒定方法。該模擬仿真很好地顯示出了行人與車輛發(fā)生碰撞時行人的運動軌跡以及行人下肢損傷的動力學(xué)響應(yīng)過程。仿真結(jié)果表明,側(cè)面碰撞時,行人與轎車在碰撞速度為40Km/h工況下,行人下肢的股骨、脛骨和腓骨的等效應(yīng)力von Mises值分別為121.7Mpa、198MPa、243Mpa;與面包車以同樣速度撞擊行人側(cè)面時三者的應(yīng)力值則分別為122.4 Mpa、156.4 Mpa和215 Mpa。分析研究提示,有限元模擬仿真中行人下肢的動力學(xué)響應(yīng)與尸檢報告或者影像資料得到的行人下肢實際損傷情況較為吻合。本研究依托重慶市八益司法鑒定中心以及國家質(zhì)檢總局組織的交通事故深度調(diào)查體系(NAIS,National Vehicle Accident Investigation System)平臺,對符合重慶市的道路交通事故案件信息采集方法進行了總結(jié)。該方法包括對事故現(xiàn)場的人、車、道路環(huán)境信息的采集,車輛損壞情況的深度采集以及行人傷亡情況的獲取。該方法的有效應(yīng)用將幫助交通管理部門更好地分析事故成因并進行責(zé)任認(rèn)定,同時也為其它相關(guān)研究(如車輛防護、行人交通傷保護措施等方面)提供大量真實有效的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),對交通事故中行人下肢損傷生物力學(xué)機制研究、交通事故司法鑒定以及行人保護措施研究等都有著重要的推進作用和指導(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R641;R318.01

【共引文獻(xiàn)】

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3 范簫翔;李奎;劉盛雄;尹志勇;;轎車-行人交通事故中下肢損傷重建分析[J];重慶理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué));2015年02期

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5 許早龍;范朝兵;廖善權(quán);夏罡臻;;基于LS-DYNA的汽車安全帶固定點強度研究[J];力學(xué)與實踐;2010年03期

6 余烽;徐中明;張志飛;史方圓;汪先國;;全地形車車體結(jié)構(gòu)動態(tài)特性有限元建模[J];機械設(shè)計與研究;2013年06期

7 劉瑞昌;劉祥斌;宋年秀;潘福全;張貫超;;螺栓連接有限元模擬方法的應(yīng)用研究[J];制造業(yè)自動化;2013年23期

8 徐勤海;趙雙霞;劉勇;;前后聯(lián)合切口治療C型脛骨Pilon骨折的臨床效果分析[J];骨科;2014年02期

9 尹文化;雷英;馬國棟;劉國強;陳沐吉;郭杰坤;劉勝平;華錦嫦;;經(jīng)肱三頭肌腱兩側(cè)入路行肱骨截骨矯形治療肘關(guān)節(jié)復(fù)雜畸形的臨床分析[J];解放軍醫(yī)藥雜志;2014年10期

10 孟凡亮;張林波;吳澤勛;;焊點模擬方法對疲勞仿真壽命的影響[J];計算機輔助工程;2014年06期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 高書娜;轎車車身低頻結(jié)構(gòu)聲耦合機理及降噪設(shè)計研究[D];重慶大學(xué);2011年

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本文編號：1209462