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弹体冲击载荷下头部损伤与防护研究进展
被引量:
1
1
作者
常利军
陈泰伟
+1 位作者
王天昊
蔡志华
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期208-216,共9页
战场环境下士兵受到弹体(子弹、爆炸破片等)冲击的威胁,佩戴头盔不仅能防止头部产生贯穿伤,还能有效减轻头部损伤。文章聚焦弹体冲击载荷下头部损伤与防护热点问题,综述国内外科研团队在头部损伤方面采用的研究方法、弹体冲击载荷下的...
战场环境下士兵受到弹体(子弹、爆炸破片等)冲击的威胁,佩戴头盔不仅能防止头部产生贯穿伤,还能有效减轻头部损伤。文章聚焦弹体冲击载荷下头部损伤与防护热点问题,综述国内外科研团队在头部损伤方面采用的研究方法、弹体冲击载荷下的头部非贯穿伤机制和头部损伤评价标准。从定性评价到定量评价等方面总结了现有评价标准现状,评述了各类研究方法、损伤机制、评价标准的适用性与优缺点,并重点讨论了头盔防护性能等关键问题。最后,展望了未来战场环境下弹体冲击致头部损伤与防护方面存在的问题和发展趋势,综述内容可为战场士兵损伤评价及头盔防护研究提供理论依据。
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关键词
弹体冲击
颅脑
损伤
头部
有限元模型
假人模型
头部
损伤
准则
头盔防护
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职称材料
非法规侧面碰撞工况下近远端乘员损伤风险
2
作者
韩勇
徐国超
+2 位作者
李明旺
潘迪
张海洋
《汽车安全与节能学报》
北大核心
2025年第1期57-65,共9页
为提高车辆在真实事故中的安全性能,进行了非法规侧面碰撞工况下乘员的运动学响应及损伤风险研究。建立了2款车型(轿车和运动型多用途汽车SUV)在3种碰撞工况(前角碰撞、斜角碰撞、中部碰撞)中与轿车侧面碰撞的有限元仿真模型;采用Abaqu...
为提高车辆在真实事故中的安全性能,进行了非法规侧面碰撞工况下乘员的运动学响应及损伤风险研究。建立了2款车型(轿车和运动型多用途汽车SUV)在3种碰撞工况(前角碰撞、斜角碰撞、中部碰撞)中与轿车侧面碰撞的有限元仿真模型;采用Abaqus全球侧碰假人WorldSID的50th男性假人。结果表明:不同碰撞工况对近端、远端乘员运动学响应和头部、胸部损伤均有显著影响;在SUV-轿车-斜角碰撞工况下,远端乘员头部损伤风险远大于近端乘员,其中头部伤害指标HIC15值达3011,远超严重损伤限值700;在SUV-轿车-中部碰撞工况下,近端乘员的胸部压缩量57.5 mm,腹部压缩量为88.7 mm,均超过损伤限值。
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关键词
车辆安全
侧面碰撞
近远端乘员
损伤
风险
头部
损伤
指标(
hic
)
50th假人
有限元法
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职称材料
基于CART决策树的车辆与行人碰撞中头部损伤风险预测
被引量:
1
3
作者
韩勇
罗金镕
+3 位作者
何勇
吴贺
林旭洁
蔡鸿瑜
《汽车安全与节能学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期536-543,共8页
为快速预测汽车碰撞行人头部损伤风险,建立了一种基于多刚体系统动力学仿真方法和分类回归决策树(CART)的预测模型。参考欧洲新车评价规程(Euro-NCAP),开发了具有精细化刚度特征的车辆前部结构多体模型;以行人尺寸、初始车辆速度和行人...
为快速预测汽车碰撞行人头部损伤风险,建立了一种基于多刚体系统动力学仿真方法和分类回归决策树(CART)的预测模型。参考欧洲新车评价规程(Euro-NCAP),开发了具有精细化刚度特征的车辆前部结构多体模型;以行人尺寸、初始车辆速度和行人速度、人车碰撞位置、相对角度为变量,通过全因子设计试验方法,建立了4500组多体仿真模型;采用CART模型,挖掘变量与动力学响应参数的关联性。结果表明:车辆初始碰撞速度是影响行人头部动力学响应的关键因素;该模型对于碰撞速度和头部损伤准则(HIC15)值的预测精度分别为87.5%和86.8%,平均预测耗时为42.7ms,两者均具有较高的预测精度和决策能力。该结果可为制定行人头部损伤风险评估实验和损伤防护研究提供理论参考依据。
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关键词
汽车安全
碰撞事故
头部
损伤
准则
(
hic
)
车辆前部结构
决策树预测模型
头部
动力学响应
分类回归决策树(CART)
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职称材料
汽车与摩托车碰撞事故中骑车人头部损伤研究
被引量:
4
4
作者
冉启林
张道文
+1 位作者
刘峰
张光辉
《中国安全科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第1期26-31,共6页
为研究摩托车骑车人与汽车碰撞后的动力学响应规律,基于国家车辆事故深度调查体系(NAIS)中的一个真实案例,利用PC-Crash软件建立摩托车与汽车前部成90°的碰撞模型,在此基础上,开展仿真模拟试验,研究骑车人坐姿和车速对摩托车骑...
为研究摩托车骑车人与汽车碰撞后的动力学响应规律,基于国家车辆事故深度调查体系(NAIS)中的一个真实案例,利用PC-Crash软件建立摩托车与汽车前部成90°的碰撞模型,在此基础上,开展仿真模拟试验,研究骑车人坐姿和车速对摩托车骑车人头部损伤的影响。结果表明:轿车车速一定时,骑车人头部损伤指标(HIC)值随骑车人坐姿|θ|增大而增大;骑车人头部与轿车开始碰撞的时刻随骑车人坐姿|θ|增大而来得早。摩托车车速一定时,骑车人HIC值随骑车人坐姿|θ|增加而增加;骑车人头部与轿车开始碰撞的时刻随骑车人坐姿|θ|增加而来得早。
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关键词
骑车人
头部
损伤
指标(
hic
)
坐姿
事故重建
PC-CRASH
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职称材料
骑车人躯干姿态对头部损伤影响研究
被引量:
2
5
作者
周华
唐梅
+3 位作者
刘峰
张爱红
李平飞
谭正平
《中国安全科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期174-179,共6页
为研究电动二轮车与SUV正面碰撞事故形态中,骑车人头部损伤指标(HIC)与躯干横摆角、前倾角及参与方碰撞速度的关系,基于MADYMO软件验证后的运动型多用途车(SUV)与电动二轮车多刚体模型设计仿真试验。结果表明:骑车人HIC值随躯干横摆角...
为研究电动二轮车与SUV正面碰撞事故形态中,骑车人头部损伤指标(HIC)与躯干横摆角、前倾角及参与方碰撞速度的关系,基于MADYMO软件验证后的运动型多用途车(SUV)与电动二轮车多刚体模型设计仿真试验。结果表明:骑车人HIC值随躯干横摆角的增大逐渐减小;电动二轮车车速不超过15 km/h或SUV车速超过50 km/h时,骑车人HIC值随躯干前倾角的增大逐渐减小;电动二轮车车速超过15 km/h或SUV车速不超过50 km/h时,骑车人HIC值随躯干前倾角的增大先增大后减小;提前同时增大骑车人躯干横摆角和前倾角可降低骑车人头部损伤程度。
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关键词
电动二轮车
运动型多用途车(SUV)
骑车人
躯干
横摆角
前倾角
头部
损伤
指标(
hic
)
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职称材料
车辆碰撞中驾驶员手部主动响应对人体损伤的特性
被引量:
1
6
作者
杨欣
秦豪毅
+4 位作者
马帅
宋家锋
朱勇
王瑞祥
许述财
《汽车安全与节能学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期544-554,共11页
研究了车辆碰撞环境下驾驶员手部在方向盘上的主动响应及对人体损伤的影响,以便对于人体损伤标准完善及车辆安全防护设计,提供参考数据。将假人手部结构重建,使手部具备抓握能力。利用关节约束力矩模拟抓握力,设置手部具有抓握力及抓握...
研究了车辆碰撞环境下驾驶员手部在方向盘上的主动响应及对人体损伤的影响,以便对于人体损伤标准完善及车辆安全防护设计,提供参考数据。将假人手部结构重建,使手部具备抓握能力。利用关节约束力矩模拟抓握力,设置手部具有抓握力及抓握方向盘不同位置的仿真模型,计算获得假人各部位损伤数值,与标准假人损伤对比。结果显示:抓握状态下,头部伤害指标(HIC)峰值增加37.5%,颈部伸张力矩最大值减少22.3%,胸部压缩量最大值减少3%,大腿压缩力峰值减少36.5%。将方向盘划分为表盘的位置方位,手部位置在11点和4点方位时,头部HIC峰值最大;手部位置在8点和4点方位时,胸部压缩量和大腿压缩力峰值最大。碰撞中驾驶员手部主动响应对人体损伤影响较大。
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关键词
汽车碰撞
中国体征假人
手部主动响应
人体
损伤
头部
伤害指标(
hic
)
胸部压缩量
大腿压缩力
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职称材料
题名
弹体冲击载荷下头部损伤与防护研究进展
被引量:
1
1
作者
常利军
陈泰伟
王天昊
蔡志华
机构
湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室
中国人民解放军总医院第四医学中心
出处
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期208-216,共9页
基金
国家自然科学基金项目(11972158,12372356,82102184)
军委科技委基础加强计划技术领域基金项目(2020-JCJQ-JJ-356)
湖南省研究生科研创新项目(CX20221044)。
文摘
战场环境下士兵受到弹体(子弹、爆炸破片等)冲击的威胁,佩戴头盔不仅能防止头部产生贯穿伤,还能有效减轻头部损伤。文章聚焦弹体冲击载荷下头部损伤与防护热点问题,综述国内外科研团队在头部损伤方面采用的研究方法、弹体冲击载荷下的头部非贯穿伤机制和头部损伤评价标准。从定性评价到定量评价等方面总结了现有评价标准现状,评述了各类研究方法、损伤机制、评价标准的适用性与优缺点,并重点讨论了头盔防护性能等关键问题。最后,展望了未来战场环境下弹体冲击致头部损伤与防护方面存在的问题和发展趋势,综述内容可为战场士兵损伤评价及头盔防护研究提供理论依据。
关键词
弹体冲击
颅脑
损伤
头部
有限元模型
假人模型
头部
损伤
准则
头盔防护
Keywords
ballistic impact
traumatic brain injury
head finite element model
dummy model
head injury criterion
helmet protection
分类号
TJ411 [兵器科学与技术—火炮、自动武器与弹药工程]
R651.15 [医药卫生—外科学]
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职称材料
题名
非法规侧面碰撞工况下近远端乘员损伤风险
2
作者
韩勇
徐国超
李明旺
潘迪
张海洋
机构
厦门理工学院机械与汽车工程学院
福建省客车先进设计与制造重点实验室
浙江吉利汽车研究院有限公司
出处
《汽车安全与节能学报》
北大核心
2025年第1期57-65,共9页
基金
福建省技术创新重点攻关及产业化项目(2023G013,2023G048)
厦门市自然科学基金面上项目(3502Z20227223)
浙江省汽车安全技术研究重点实验室基金(JYN2207Y03493)。
文摘
为提高车辆在真实事故中的安全性能,进行了非法规侧面碰撞工况下乘员的运动学响应及损伤风险研究。建立了2款车型(轿车和运动型多用途汽车SUV)在3种碰撞工况(前角碰撞、斜角碰撞、中部碰撞)中与轿车侧面碰撞的有限元仿真模型;采用Abaqus全球侧碰假人WorldSID的50th男性假人。结果表明:不同碰撞工况对近端、远端乘员运动学响应和头部、胸部损伤均有显著影响;在SUV-轿车-斜角碰撞工况下,远端乘员头部损伤风险远大于近端乘员,其中头部伤害指标HIC15值达3011,远超严重损伤限值700;在SUV-轿车-中部碰撞工况下,近端乘员的胸部压缩量57.5 mm,腹部压缩量为88.7 mm,均超过损伤限值。
关键词
车辆安全
侧面碰撞
近远端乘员
损伤
风险
头部
损伤
指标(
hic
)
50th假人
有限元法
Keywords
ve
hic
le safety
side impact
near-and far-end occupant
injury risk
head injury criterion(
hic
)
50th dummy
finite element method
分类号
TH212 [机械工程—机械制造及自动化]
TH213.3 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于CART决策树的车辆与行人碰撞中头部损伤风险预测
被引量:
1
3
作者
韩勇
罗金镕
何勇
吴贺
林旭洁
蔡鸿瑜
机构
厦门理工学院机械与汽车工程学院
厦门华厦学院信息与智能机电学院
厦门大学航空航天学院
出处
《汽车安全与节能学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期536-543,共8页
基金
国家自然科学基金面上项目(51775466)
厦门市自然科学基金面上项目(3502Z20227223)
司法部司法鉴定重点实验室开放基金(KF202116)。
文摘
为快速预测汽车碰撞行人头部损伤风险,建立了一种基于多刚体系统动力学仿真方法和分类回归决策树(CART)的预测模型。参考欧洲新车评价规程(Euro-NCAP),开发了具有精细化刚度特征的车辆前部结构多体模型;以行人尺寸、初始车辆速度和行人速度、人车碰撞位置、相对角度为变量,通过全因子设计试验方法,建立了4500组多体仿真模型;采用CART模型,挖掘变量与动力学响应参数的关联性。结果表明:车辆初始碰撞速度是影响行人头部动力学响应的关键因素;该模型对于碰撞速度和头部损伤准则(HIC15)值的预测精度分别为87.5%和86.8%,平均预测耗时为42.7ms,两者均具有较高的预测精度和决策能力。该结果可为制定行人头部损伤风险评估实验和损伤防护研究提供理论参考依据。
关键词
汽车安全
碰撞事故
头部
损伤
准则
(
hic
)
车辆前部结构
决策树预测模型
头部
动力学响应
分类回归决策树(CART)
Keywords
ve
hic
le safety
collision accident
head injury criterion(
hic
)
ve
hic
le front structure
decision tree
分类号
U461.91 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
汽车与摩托车碰撞事故中骑车人头部损伤研究
被引量:
4
4
作者
冉启林
张道文
刘峰
张光辉
机构
西华大学汽车与交通学院
四川西华司法鉴定所
出处
《中国安全科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第1期26-31,共6页
基金
成都市科技惠民项目(2015-HM01-00369-SF)
国家车辆事故深度调查体系项目(14203245)
文摘
为研究摩托车骑车人与汽车碰撞后的动力学响应规律,基于国家车辆事故深度调查体系(NAIS)中的一个真实案例,利用PC-Crash软件建立摩托车与汽车前部成90°的碰撞模型,在此基础上,开展仿真模拟试验,研究骑车人坐姿和车速对摩托车骑车人头部损伤的影响。结果表明:轿车车速一定时,骑车人头部损伤指标(HIC)值随骑车人坐姿|θ|增大而增大;骑车人头部与轿车开始碰撞的时刻随骑车人坐姿|θ|增大而来得早。摩托车车速一定时,骑车人HIC值随骑车人坐姿|θ|增加而增加;骑车人头部与轿车开始碰撞的时刻随骑车人坐姿|θ|增加而来得早。
关键词
骑车人
头部
损伤
指标(
hic
)
坐姿
事故重建
PC-CRASH
Keywords
rider
head injury criterion (
hic
)
rider's sitting angle
accident reconstruction
PC-Crash
分类号
X910 [环境科学与工程—安全科学]
U461 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
骑车人躯干姿态对头部损伤影响研究
被引量:
2
5
作者
周华
唐梅
刘峰
张爱红
李平飞
谭正平
机构
西华大学汽车与交通学院
四川西华交通司法鉴定中心
汽车测控与安全四川省重点实验室
威马汽车科技集团有限公司
公安部交通管理科学研究所
出处
《中国安全科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期174-179,共6页
基金
道路交通安全公安部重点实验室开放课题(2018ZDSYSKFKT10)
国家车辆事故深度调查体系(192273)。
文摘
为研究电动二轮车与SUV正面碰撞事故形态中,骑车人头部损伤指标(HIC)与躯干横摆角、前倾角及参与方碰撞速度的关系,基于MADYMO软件验证后的运动型多用途车(SUV)与电动二轮车多刚体模型设计仿真试验。结果表明:骑车人HIC值随躯干横摆角的增大逐渐减小;电动二轮车车速不超过15 km/h或SUV车速超过50 km/h时,骑车人HIC值随躯干前倾角的增大逐渐减小;电动二轮车车速超过15 km/h或SUV车速不超过50 km/h时,骑车人HIC值随躯干前倾角的增大先增大后减小;提前同时增大骑车人躯干横摆角和前倾角可降低骑车人头部损伤程度。
关键词
电动二轮车
运动型多用途车(SUV)
骑车人
躯干
横摆角
前倾角
头部
损伤
指标(
hic
)
Keywords
electric bicycle
sport utility ve
hic
le(SUV)
cyclist
torso
yaw angle
anterior angle
head injury criterion(
hic
)
分类号
X928.03 [环境科学与工程—安全科学]
U461 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
车辆碰撞中驾驶员手部主动响应对人体损伤的特性
被引量:
1
6
作者
杨欣
秦豪毅
马帅
宋家锋
朱勇
王瑞祥
许述财
机构
河北农业大学机电工程学院
汽车安全与节能国家重点实验室
清华大学苏州汽车研究院(相城)
河北省智慧农业装备技术创新中心
工程仿生教育部重点实验室
运输车辆检测、诊断与维修技术交通行业重点实验室
出处
《汽车安全与节能学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期544-554,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFE0204302)
国家自然科学基金(51305223)
+3 种基金
国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-27)
工程仿生教育部重点实验室开放基金(K202208)
运输车辆检测、诊断与维修技术交通行业重点实验室开放课题(JTZL2102)
河北省教育厅在读研究生创新能力培养项目(CXZZBS2023080)。
文摘
研究了车辆碰撞环境下驾驶员手部在方向盘上的主动响应及对人体损伤的影响,以便对于人体损伤标准完善及车辆安全防护设计,提供参考数据。将假人手部结构重建,使手部具备抓握能力。利用关节约束力矩模拟抓握力,设置手部具有抓握力及抓握方向盘不同位置的仿真模型,计算获得假人各部位损伤数值,与标准假人损伤对比。结果显示:抓握状态下,头部伤害指标(HIC)峰值增加37.5%,颈部伸张力矩最大值减少22.3%,胸部压缩量最大值减少3%,大腿压缩力峰值减少36.5%。将方向盘划分为表盘的位置方位,手部位置在11点和4点方位时,头部HIC峰值最大;手部位置在8点和4点方位时,胸部压缩量和大腿压缩力峰值最大。碰撞中驾驶员手部主动响应对人体损伤影响较大。
关键词
汽车碰撞
中国体征假人
手部主动响应
人体
损伤
头部
伤害指标(
hic
)
胸部压缩量
大腿压缩力
Keywords
car collisions
Chinese physical dummies
active response of driver's hand
human injury
head injury criterion(
hic
)
chest compression
thigh compression force
分类号
U467.14 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
弹体冲击载荷下头部损伤与防护研究进展
常利军
陈泰伟
王天昊
蔡志华
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
2
非法规侧面碰撞工况下近远端乘员损伤风险
韩勇
徐国超
李明旺
潘迪
张海洋
《汽车安全与节能学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
基于CART决策树的车辆与行人碰撞中头部损伤风险预测
韩勇
罗金镕
何勇
吴贺
林旭洁
蔡鸿瑜
《汽车安全与节能学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
4
汽车与摩托车碰撞事故中骑车人头部损伤研究
冉启林
张道文
刘峰
张光辉
《中国安全科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018
4
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职称材料
5
骑车人躯干姿态对头部损伤影响研究
周华
唐梅
刘峰
张爱红
李平飞
谭正平
《中国安全科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020
2
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职称材料
6
车辆碰撞中驾驶员手部主动响应对人体损伤的特性
杨欣
秦豪毅
马帅
宋家锋
朱勇
王瑞祥
许述财
《汽车安全与节能学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
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