汽車前碰撞中6歲兒童乘員約束系統(tǒng)的仿真研究.pdf

1、我國車輛交通事故導致的兒童死亡率是歐洲的2.5倍，美國的2.6倍。因此兒童損傷防護是車輛安全研究領域要優(yōu)先考慮的問題之一。有關研究表明，汽車兒童約束系統(tǒng)對于提高兒童乘車安全性效果明顯。但是，6歲兒童乘員在專用約束系統(tǒng)一增高座椅的實際使用情況中存在兩個重要問題：第一，使用率低，尤其是在中國：第二，誤用率高。為了提高我國兒童尤其是學齡兒童乘車的安全性，對碰撞中兒童乘員響應及乘員專用約束系統(tǒng)的設計和改進研究是非常必要的。 本論文采用多

2、體動力學軟件MADYMO及數(shù)據(jù)庫里的P6假人模型，建立了14個6歲兒童乘員前碰撞條件下的仿真模型。模擬分析了：(1)正確使用增高座椅情況下，增高座椅的外形設計參數(shù)對兒童乘員的響應及損傷風險的影響；(2)不使用增高座椅或使用增高座椅但兒童沒有被正確約束情況下兒童乘員的響應及損傷風險。參照FMVSS213和ECER44法規(guī)給定的兒童損傷準則，對每個模型中兒童的頭部合成加速度(ares)、HIC值(HIC36)、胸部合成加速度(ares)、胸

3、部垂直加速度(az)、頸部軸向載荷(Fz)以及頸部彎曲力矩(My)進行了分析研究。 研究結果表明，汽車前碰撞中，正確使用增高座椅情況下，增高座椅的靠背、扶手、肩帶限位導向孔對兒童的頭、頸、胸及腰脊柱的損傷風險有明顯的影響，這主要是因為它們改變了成人座椅安全帶在兒童身上的定位路徑導致的。與非整體式帶定位增高座椅相比，使用整體式帶定位增高座椅時假人腰脊柱部位受到的剪切載荷和軸向載荷都降低了。 在不使用增高座椅或使用了增高座椅

4、但兒童沒有被正確約束的情況中，不使用任何約束系統(tǒng)時兒童的損傷風險最高：對于僅使用了三點式成人座椅帶的情況，兒童無論是傾斜坐姿還是垂直坐姿，座椅帶的肩帶都勒住了兒童的頸部；肩帶置于兒童背后時，無論有無增高座椅，兒童腰脊柱受到的載荷都是比較高的；對于肩帶置于兒童胳膊下方情況，無論有無增高座椅，兒童的坐姿都發(fā)生了嚴重傾斜，當不使用增高座椅時，兒童胸部的損傷風險最高；使用增高座椅且安全帶有松弛情況下，兒童頭、胸部的損傷風險也是比較高的。