孕婦乘員計算機模型的建立及其保護措施的改進研究.pdf

1、近年來，汽車交通事故每年在全世界導致大量的人員傷亡和經(jīng)濟損失，迫使各國政府和汽車生產(chǎn)企業(yè)投入大量的人力和物力從事汽車安全性研究，并在汽車乘員的被動保護上取得了很大的進展。對于普通乘員和兒童乘員的研究都已相當成熟，但對孕婦這一特殊乘員的安全保護研究尚處于起步階段。 本文對孕婦腹部的解剖學知識進行了深入研究，并對孕婦建模及孕婦乘員保護進行了大量的文獻閱讀和研究。在此基礎(chǔ)上，依據(jù)子宮的解剖學結(jié)構(gòu)，應用UG軟件建立了懷孕32周的子宮模型

2、，并利用ANSYS軟件對子宮模型進行單元劃分和材料定義。為實現(xiàn)孕婦計算機模型，本文應用多剛體動力學軟件MADYMO6.2.1，將建立的子宮有限元模型植入MADYMO自帶的5百分位女性人體模型中。利用已有的腹部響應范圍對建立的孕婦模型的腹部進行了驗證，結(jié)果表明，該孕婦腹部響應是滿足要求并且是基本穩(wěn)定的。 在新建的孕婦前碰撞人體模型的基礎(chǔ)上，對孕婦乘員的保護措施進行了改進研究。為降低孕婦乘員胎盤早剝的可能性，本文提出了兩種新型的安全

3、帶，即在已有的三點式和四點式安全帶的基礎(chǔ)上加一片體結(jié)構(gòu)安全帶以包裹孕婦突出的腹部，從而降低因羊胎水和胎兒的慣量作用在子宮上的應變。仿真結(jié)果表明，在車速大于30Km／h的碰撞情況下，新型安全帶能使UPI(子宮胎盤接觸面)上的應變值遠小于極限值60﹪，可以更好的保護胎兒。在沒有相關(guān)胎兒直接受傷的研究數(shù)據(jù)的情況下，本文還對孕婦腹部的受力進行了仿真分析，結(jié)果表明在膝部加一限制其速度運動的安全帶，能有效降低安全帶對腹部的作用力，從而降低胎兒直接受