应急姿态对人车碰撞后行人运动形态和损伤研究
行人在交通事故中极易受伤害，有相关数据表明我国行人死亡率高达25%。根据统计数据发现，在碰撞前行人采取应急姿态的人车碰撞事故约62%，因此研究不同应急姿态下行人损伤和运动形态，对真实地进行事故重建和基于行人保护的汽车主被动安全设计具有重要的现实意义。 首先，根据NAIS体系中事故车辆类型的统计，确定本文的车型为SUV、轿车和MPV，根据相关参数建立3种车辆模型；利用缩放法建立我国50百分位行人身高169cm，体质量为50.5、65.5、75.5、80.5kg等4种体型的行人模型；并在MADYMO仿真分析环境中建立行人与车辆正面碰撞模型并予以验证。 其次，采用单因素试验法，分别在碰撞模型中改变碰撞车速、车型、体型和制动减速度4个影响因素的值，开展仿真试验，研究碰撞后行人的运动形态。结果表明：碰撞车速决定了行人被抛运动形态；车型、体型和制动减速度对行人被抛运动形态无显著影响；相同碰撞车速、车型下，跑步避让姿态行人抛距最小；相同体型下，跑步避让姿态行人抛高最低；相同制动减速度下，前倾姿态行人抛距最大，下蹲姿态行人抛距最小。 再次，分析了碰撞车速、车型、体型和制动减速度4个影响因素对碰撞后行人的损伤情况。结果表明：碰撞车速小于90km/h时，站立姿态行人与车辆碰撞所致头部损伤最严重，前倾姿态行人与车辆碰撞所致头部损伤最轻；碰撞车速大于50km/h时，前倾姿态行人胸部损伤最严重，站立姿态次之，跑步避让姿态行人胸部损伤最轻；站立姿态行人与SUV、轿车和MPV在中、高速发生碰撞时，其一次头部、胸部和小腿损伤最严重，前倾姿态行人小腿损伤相对较小；行人体型越肥胖，站立和跑步避让姿态行人胸部损伤越严重，下蹲姿态行人胸部损伤越轻；相同制动减速度下，站立姿态行人一次头部损伤最严重，跑步避让姿态行人一次头部、胸部损伤最轻。 最后，针对上述研究结果，选取合适的因素水平表进行正交试验设计，采用极差分析方法，以行人一次头部HIC值为评价指标，讨论了碰撞车速、车型、行人体型和制动减速度对行人损伤的综合影响。结果表明：前倾姿态下偏瘦体型行人与SUV在30km/h，其中轿车制动减速度为6m/s2试验条件下发生碰撞时，行人一次头部损伤最轻；下蹲、站立姿态下肥胖体型行人与轿车在50km/h，其中轿车制动减速度为5m/s2试验条件下发生碰撞时，行人一次头部损伤最轻；跑步避让下偏瘦体型行人体型与轿车在50km/h，其中轿车制动减速度为6m/s2试验条件下发生碰撞时，行人一次头部损伤最轻。
应急姿态;运动形态;人车碰撞;MADYMO软件
西华大学
硕士
车辆工程
张道文
2019
中文
U467.14
2020-04-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）