廣義側面碰撞條件下兒童乘員損傷機理及防護方法研究.pdf

1、R e s e a r c h o n C h i l d I n j u r yM e c h a n i s m a n d P r e t e c t i o nf o r C h i l d u n d e rG e n e r a l i z e d S i d e I m p a c t| J I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I IY 3 0 9 7 7 2 9b yC h e

2、 n Y a f e n gB ．E ．( w u h a n U n i v e r s i t yo f S c i e n c e a n d t e c h n o l o g y ) 2 0 1 3A t h e s i ss u b m i t t e d i np a r t i a l s a t i s f a c t i o no f t h eR e q u i r e m e n t s f o r t h ed

3、 e g r e e o fM a s t e r o f E n g i n e e r i n gV e h i c l e E n g i n e e r i n gi n t h eG r a d u a t eS c h o o lo fH u n a n U n i v e r s i t yS u p e r v i s o rA s s o c i a t e P r o f e s s o r B a i Z h o

4、n g h a oD e c e m b e r , 2 0 1 5碩士學位論文摘 要事故統(tǒng)計表明，汽車側面碰撞是兒童乘員受A I S 2 + 損傷率最高的事故形態(tài)。由于缺少對兒童損傷機理的深入研究，國內外尚無統(tǒng)一的兒童側面碰撞損傷評估準則。此外，現(xiàn)階段兒童座椅側面碰撞工況下匹配性設計均是針對單一主受力方向與單一坐姿，而實際碰撞事故中，車輛可能承受不同主受力方向而且兒童可能呈現(xiàn)多種坐姿?；诖耍疚膶和瘬p傷機理、側面碰撞中對不同主受力

5、方向下的兒童防護、不同坐姿的損傷風險，展開了一系列研究。研究工作的主要內容及創(chuàng)新點如下：首先，深入研究了兒童損傷機理，指出了現(xiàn)有兒童組織材料與結構響應生物力學實驗數據存在的不足，對未來急需開展的兒童各部位組織材料與結構響應實驗提出了建議。最后開展了少量樣本的兒童尸體頭部與胸部沖擊試驗。其次，針對內置式兒童座椅，分析了側面碰撞中主受力方向及坐姿對兒童頭部與頸部損傷的影響。研究發(fā)現(xiàn)，側面中主受力方向對兒童頭部與頸部損傷值有顯著影響，不同離位

6、坐姿會顯著增加兒童某一部位損傷值。兒童在嚴重傾斜時有較大頭部受傷風險，玩電子產品與剎車時有較大頸部受傷和窒息風險，外側傾斜時有較大胸部和頭部受傷風險，內側傾斜時有較大骨盆受傷風險。最后，選取了3 種典型主受力方向，以頭部與頸部加權損傷值為優(yōu)化目標，采用非支配遺傳優(yōu)化算法( N S G A ．I I ) 對側翼傾角與泡沫吸能塊剛度進行了優(yōu)化設計。結果表明，開發(fā)的新的防護方法可以有效降低3 種典型主受力方向下兒童頭部與頸部相應損傷值，研究結