非法规侧面碰撞工况下近远端乘员损伤风险

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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。 展开更多

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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爆炸冲击波作用下假人头部加速度响应测试与损伤分析

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作者 罗棕木 李克 +3 位作者 陈浩 张玉武 梁民族 林玉亮 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期147-158,共12页

为了研究爆炸冲击波作用下人体头部的加速度响应、建立加速度与爆炸冲击波超压的内在联系、评价基于加速度参数的头部损伤评估指标,利用标准人体参数的假人模型开展了多种TNT当量的空中静爆试验,获得了不同比例距离下模型头部的加速度... 为了研究爆炸冲击波作用下人体头部的加速度响应、建立加速度与爆炸冲击波超压的内在联系、评价基于加速度参数的头部损伤评估指标,利用标准人体参数的假人模型开展了多种TNT当量的空中静爆试验,获得了不同比例距离下模型头部的加速度时程曲线以及同距离处的自由场超压曲线。基于峰值线性加速度、头部损伤标准(head injury criterion,HIC)和头部撞击功率(head impact power,HIP)定量分析了头部损伤的风险等级,评价3种损伤评估指标在爆炸场景下的适用性和有效性。结果显示,距爆心4.2 m处的假人头部加速度随TNT当量的增加而迅速增大,TNT质量在1~4 kg范围内,正对爆心方向峰值加速度由16.29g增大至70.11g;在本次试验工况下,3种评估指标预测轻度脑损伤(mild traumatic brain injury,mTBI)风险最大依次为25%、10%和5%,其中HIP指标评估的头部轻度损伤风险偏低;当3种评估指标达到头部严重损伤阈值时,对应的峰值超压依次为0.322、0.300和0.332 MPa,其中HIC指标对应的峰值超压最低,表明其预测头部严重损伤的敏感性最强。 展开更多

关键词 爆炸冲击波 加速度响应 头部损伤标准 损伤评估

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弹体冲击载荷下头部损伤与防护研究进展

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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。 展开更多

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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行人头部冲击载荷下风挡玻璃的模拟和试验验证 被引量：10

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作者 刘奇 刘军勇 +2 位作者 苗强 陈国强 王大志 《汽车安全与节能学报》 CAS 2011年第2期128-133,共6页

行人头部和风挡玻璃的碰撞是造成行人严重受伤和死亡的重要原因。本文进行了行人头部模块冲击风挡玻璃的有限元模拟和试验验证。有限元模型采用壳单元和体单元分别代表风挡玻璃的各夹层结构,假设中间夹层聚乙烯醇缩丁醛(PVB)薄膜不失效... 行人头部和风挡玻璃的碰撞是造成行人严重受伤和死亡的重要原因。本文进行了行人头部模块冲击风挡玻璃的有限元模拟和试验验证。有限元模型采用壳单元和体单元分别代表风挡玻璃的各夹层结构,假设中间夹层聚乙烯醇缩丁醛(PVB)薄膜不失效,玻璃层采用最大主应变准则模拟其失效。运用头部伤害指标(HIC),将有限元模拟结果与欧洲新车评价规程(Euro NCAP)行人头部模块撞击风挡玻璃试验进行对比分析。结果表明:从HIC值和撞击裂纹产生的范围来看,本模拟方法可以较准确地预测行人头部受伤程度和风挡玻璃的失效模式,可为安全评价和车辆开发提供借鉴。 展开更多

关键词 行人头部 风挡玻璃 有限元(FE)模型 欧洲新车评价规程(Euro NCAP) 失效 头部伤害指标(hic)

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Euro-NCAP行人保护试验规程(v5.3.1和v6.0)分析 被引量：11

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作者 刘洋 孙小光 +3 位作者 杨占军 陈现玲 师玉涛 杨劲松 《汽车安全与节能学报》 CAS 2012年第2期142-150,共9页

欧盟新车评价规程(Euro-NCAP)是目前最具影响力的新车测试机构,是由各国的非政府、民间消费团体等构成的组织,该组织对欧盟市场上销售的新车进行安全性能测试,并将测试结果公布于众,为消费者购车提供参考。为了给中国制造商在进行Euro-N... 欧盟新车评价规程(Euro-NCAP)是目前最具影响力的新车测试机构,是由各国的非政府、民间消费团体等构成的组织,该组织对欧盟市场上销售的新车进行安全性能测试,并将测试结果公布于众,为消费者购车提供参考。为了给中国制造商在进行Euro-NCAP测试时提供一定的参考,该文分析和对比了Euro-NCAP行人保护试验规程v5.3.1和v6.0,以取得较好的测试成绩。阐述了Euro-NCAP行人保护试验规程v5.3.1和v6.0之间的主要区别,包括网格点、修正系数、头部伤害标准HIC容差和评分原则等,总结了供中国车辆制造商参考的建议。Euro NCAP v6.0更加强调了车辆制造商必须具备CAE(计算机辅助工程)仿真能力和行人保护试验能力,否则将影响其产品研发。 展开更多

关键词 新车评价规程(NCAP) 行人保护 网格点 修正系数 头部伤害标准hic容差 评分原则

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基于头部合成加速度波形的发动机罩夹心层设计 被引量：4

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作者 董丽萍 朱西产 +1 位作者 马志雄 张轶川 《汽车安全与节能学报》 CAS 2010年第4期292-296,共5页

为了提高行人碰撞中头部的保护性能,通过调整头部合成加速度波形,满足多胞复合材料夹心层蜂窝结构的发动机罩板设计要求。从头部合成加速度的实际波形,得到了头部伤害标准(HIC)在取值域上的极值条件。根据最优加速度波形理论,使用MADYMO... 为了提高行人碰撞中头部的保护性能,通过调整头部合成加速度波形,满足多胞复合材料夹心层蜂窝结构的发动机罩板设计要求。从头部合成加速度的实际波形,得到了头部伤害标准(HIC)在取值域上的极值条件。根据最优加速度波形理论,使用MADYMO和Hyper Study软件,得到了HIC值和头部侵入量随着材料参数的响应面,以及满足该条件的发动机罩夹心层复合材料的物理参数。结果表明:调整夹心层复合材料的弹性模量和压实应变,可以调整加速度波形,使头部合成加速度波形符合实用优化加速度波形,达到设计目的。 展开更多

关键词 行人保护 多胞复合材料 发动机罩 最优加速度波形 头部伤害标准(hic)

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汽车夹层风挡玻璃的数值模拟和试验验证 被引量：2

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作者 王栋 王亚军 +3 位作者 施欲亮 吴沈荣 赵正 吴特 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2014年第3期263-269,共7页

在车辆开发过程中对夹层风挡玻璃的研究,对提高车辆对行人的保护性能具有重要意义。本文建立了汽车风挡夹层玻璃的有限元模型。该模型中,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)薄膜层采用实体单元,玻璃层采用壳单元和实体单元,使用最大主应变准则模拟玻... 在车辆开发过程中对夹层风挡玻璃的研究,对提高车辆对行人的保护性能具有重要意义。本文建立了汽车风挡夹层玻璃的有限元模型。该模型中,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)薄膜层采用实体单元,玻璃层采用壳单元和实体单元,使用最大主应变准则模拟玻璃开裂。采用5 mm的壳单元混合型网格的有限元模型,模拟计算了行人头部撞击风挡玻璃底部位置和车顶的抗压、加速度、侵入量、头部伤害指标(HIC)和玻璃破碎形态,并和试验进行了对比。结果表明:该模型可以模拟行人头部伤害程度及玻璃的断裂形状,可为车辆风挡玻璃设计及优化提供帮助。 展开更多

关键词 汽车 行人保护 夹层风挡玻璃 数值模拟 聚乙烯醇缩丁醛(PVB) 头部伤害指标(hic)

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基于碰撞试验的行人头部损伤与入侵空间关系研究 被引量：2

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作者 陈超 方锐 +1 位作者 王龙亮 韩鹏鹏 《汽车零部件》 2020年第3期9-14,共6页

交通事故中,车辆对行人头部的碰撞极易导致致命伤害。碰撞时行人头部损伤受入侵空间的影响。为研究头部入侵空间与损伤值——HIC值之间的对应关系,基于实车碰撞试验,整理了不同级别车型GB/T 24550—2009与CNCAP工况下行人头部试验HIC值... 交通事故中,车辆对行人头部的碰撞极易导致致命伤害。碰撞时行人头部损伤受入侵空间的影响。为研究头部入侵空间与损伤值——HIC值之间的对应关系,基于实车碰撞试验,整理了不同级别车型GB/T 24550—2009与CNCAP工况下行人头部试验HIC值与入侵大小,分析了两种工况下儿童、成人头部不同入侵空间对应的HIC值分布,并统计得到儿童头部入侵空间与其HIC值上、下限边界之间分别呈严格的指数关系,相关系数的平方均在0.95以上;成人头部入侵空间与其HIC值上、下限之间分别呈严格的对数关系,相关系数的平方均在0.90以上。讨论了同一入侵空间下不同HIC值及同一HIC值下不同入侵空间对应的加速度波形特点,“前三角形”加速度波形入侵空间利用率最佳,“方波形”次之,“后三角形”加速度波形空间利用率最差,合理提高头部碰撞加速度的初始峰值有利于降低HIC值、提高入侵空间利用率。研究结果可为新车型行人头部碰撞安全性能开发、前期空间布置提供参考。 展开更多

关键词 头部损伤 hic值 入侵空间 边界关系 加速度波形 初始峰值

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车辆碰撞中驾驶员手部主动响应对人体损伤的特性

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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。 展开更多

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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浅析运输类飞机经济舱头排旅客座椅头部损伤判据的影响因素 被引量：4

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作者 张维方 《民用飞机设计与研究》 2014年第3期81-84,共4页

介绍了头部损伤判据HIC的概念、适航要求及影响运输类飞机客舱头排旅客座椅HIC的相关参数;叙述了旅客座椅头排距、头部撞击壁板的刚度、安全带织带伸长率、乘坐摩擦系数等参数的影响和重要程度;对如何设计符合HIC要求的经济舱头排旅客... 介绍了头部损伤判据HIC的概念、适航要求及影响运输类飞机客舱头排旅客座椅HIC的相关参数;叙述了旅客座椅头排距、头部撞击壁板的刚度、安全带织带伸长率、乘坐摩擦系数等参数的影响和重要程度;对如何设计符合HIC要求的经济舱头排旅客座椅和壁板提出了建议。 展开更多

关键词 hic(头部损伤判据) 分舱板/端板 头部运动轨迹 座椅头排距

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坐姿人体的冲击动力学响应分析 被引量：8

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作者 颜璘娟 杨智春 罗亨存 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期151-154,200,共5页

基于人体生物动力学模型简化原则建立了坐姿人体二维有限元模型,计算得出人体坐姿模型在不同冲击工况下的动力学响应。结果表明,坐姿人体受垂直方向冲击时,头部加速度和速度响应较大,同时头部伤害指标值(Head Injury Criterion,HIC)远... 基于人体生物动力学模型简化原则建立了坐姿人体二维有限元模型,计算得出人体坐姿模型在不同冲击工况下的动力学响应。结果表明,坐姿人体受垂直方向冲击时,头部加速度和速度响应较大,同时头部伤害指标值(Head Injury Criterion,HIC)远大于水平冲击时的头部伤害指标值。受水平冲击时,人体腰部的加速度响应较大。在提供安全带保护的情况下,尽管骨盆处安全带能起到一定的保护作用,但肩部安全带的保护效果更为明显;此外,同时使用肩部和骨盆处安全带能大幅降低坐姿人体的加速度响应和头部伤害指标,是一种有效的安全保护措施。 展开更多

关键词 冲击 动力学响应 头部伤害指标(hic) 坐姿人体

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汽车生产年份和乘员乘坐位置对侧面碰撞下乘员伤害的影响(英文) 被引量：1

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作者 刘洋 赖兴华 马春生 《汽车安全与节能学报》 CAS 2012年第4期313-318,共6页

研究了不同年份生产的四门轿车对不同乘坐位置乘员在侧面碰撞中的保护效果。碰撞数据来源于 NHTSA NCAP的可移动变形壁障碰撞试验 (MDB) 数据库。分析了被测试车辆的几何特征和碰撞后的压溃变形。用头部伤害指标 HIC、胸部伤害指标TTI ... 研究了不同年份生产的四门轿车对不同乘坐位置乘员在侧面碰撞中的保护效果。碰撞数据来源于 NHTSA NCAP的可移动变形壁障碰撞试验 (MDB) 数据库。分析了被测试车辆的几何特征和碰撞后的压溃变形。用头部伤害指标 HIC、胸部伤害指标TTI 和骨盆横向加速度峰值 PPLA 等损伤参数,评估碰撞过程中乘员不同身体部位遭受严重伤害风险。结果表明:不同乘坐位置乘员的所有伤害指标均随着汽车生产年份的增加而降低;新车型中后排乘员的胸部和头部伤害风险比前排乘员高;乘员约束系统的有效性和乘员的乘坐位置紧密相关。因此,应加强汽车后排乘员的伤害机理的研究和保护胸部和头部安防设计。 展开更多

关键词 汽车碰撞安全 侧面碰撞 后排座椅 头部伤害指标(hic) 胸部伤害指标(TTI) 骨盆横向加速度峰值(PPLA) 可移动变形壁(MDB) 新车评价规程(NCAP)

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行人保护头碰加速度波形分析与结构优化

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作者 严杰 夏汤忠 李径亮 《汽车科技》 2018年第A01期25-28,共4页

研究了行人头部与机罩撞击过程中头部加速度波峰的形成机理,将已有头部加速度波形由四段式波形修正为三段式波形.通过试验与仿真,验证了三段式波形理论的准确性,并依据该波形理论对机罩前端锁扣区域结构进行了优化,在保证机罩行驶安全... 研究了行人头部与机罩撞击过程中头部加速度波峰的形成机理,将已有头部加速度波形由四段式波形修正为三段式波形.通过试验与仿真,验证了三段式波形理论的准确性,并依据该波形理论对机罩前端锁扣区域结构进行了优化,在保证机罩行驶安全强度性能的条件下有效地降低了该区域的头部伤害值. 展开更多

关键词 行人保护 头部加速度波形 头部伤害值 结构优化

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基于CART决策树的车辆与行人碰撞中头部损伤风险预测

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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。 展开更多

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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不同类型运动地坪的临界跌落高度性能对比研究

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作者 吴佳俐 李萍 +5 位作者 王强强 孙仕超 马志强 卢超男 冯春研 李娜 《中国建材科技》 CAS 2023年第5期1-4,共4页

设有活动器材的运动场地通常要求依据安全下落高度来设计活动器材的安装高度。临界跌落高度与地面材料的硬度、缓冲度有极大关系。目前,运动地面铺设材料普遍采用运动地坪代替传统水泥地面,运动地坪具有一定的缓冲性,有利于防止跌落造... 设有活动器材的运动场地通常要求依据安全下落高度来设计活动器材的安装高度。临界跌落高度与地面材料的硬度、缓冲度有极大关系。目前,运动地面铺设材料普遍采用运动地坪代替传统水泥地面,运动地坪具有一定的缓冲性,有利于防止跌落造成损伤。运动地坪包含全塑型运动地坪、混合型运动地坪、现浇型运动地坪、预制型运动地坪、人造草运动地坪等。本文通过不同的下落高度试验,以拟合曲线方式得到临界跌落高度,以此对不同类型的运动地坪的临界跌落高度性能进行对比研究。 展开更多

关键词 运动地坪 临界跌落高度 头部损伤评价值 最大加速度

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