汽车碰撞乘员响应模拟软件MOMPSA的研制

目前用于汽车碰撞过程中乘员响应模拟的软件系统（ＭＡＤＹＭＯ）价格昂贵，且系统中只有欧美的碰撞假人模型，因而开发研制了与之类似的ＭＯＭＰＳＡ软件。从软件的设计思想、建模方法、结构以及试验验证四个方面，对ＭＯＭＰＳＡ软件的研制过程进行了全面论述。     

乘用车前保险杠系统耐撞性分析与优化

针对行人保护柔性腿型(Flex-PLI)、RCAR低速碰撞、高速偏置碰撞3种工况,采用有限元建模方法,对某车型前保险杠系统进行耐撞性仿真分析,分析表明该车前保险杠系统不能满足碰撞安全性要求。以前保险杠系统主要结构参数为变量进行正交试验设计,利用综合分析法对前保险杠结构进行优化匹配。在结构优化的基础上,以厚度为变量利用响应面和多目标遗传算法对前保险杠系统的安全性能和质量进行了进一步优化,其整体耐撞性能得到提升。     

汽车碰撞仿真的三维人体模型及安全带保护作用的研究

本文采用多体系统动力学中的Ｒ－Ｗ方法建立了用于模拟汽车碰撞过程中乘员运动学和动力学响应的三维人体模型；在此基础上，对Ｐａｒｔ５７２Ｄ型假人在前碰中的运动进行了模拟，研究了安全带对人体的作用并对驾驶室的安全空间进行了校核。     

膜片弹簧结构参数的确立

随着膜片弹簧离合器在汽车上的广泛使用，为保证其实现功能，对膜片弹簧结构参数的选择变得成为重重。本文采用混合离散变量优化方法（ＭＤＯＤ法），以汽车离合器膜片弹簧为例，选择不同的目标函数进行优化，优化结果可为设计膜片弹簧离合器提供一定参考。     

汽车动力学分析程序VMDAP的开发与应用

本文介绍了基于多刚体系统动力理论用于汽车动力学分析的通用程序ＶＭＤＡＰ的研制原理，以及该程序在汽车悬架，转向系统力学分析和汽车制动稳定性分析中的应用。     

智能汽车对无信号交叉口行人的避撞控制

针对智能汽车在无信号交叉口对横穿行人的避撞问题,研究了主动转向避撞控制策略.基于多层模型预测控制方法,采用分层控制策略设计局部规划层控制器与全局跟踪层控制器,在此基础上根据交叉口处汽车与行人的轨迹特征计算人车碰撞剩余时间,改进传统人工势场法构造避撞函数,规划出既能规避交叉口内存在碰撞风险的行人又能使偏差最小的局部避撞路...     

饱和土体固——液两相介质动力耦合问题有限元解析

考虑了土体中土骨架的动态响应与土中孔隙水的渗流固结之间的相互耦合作用，在时间域内利用ＮＥＷＭＡＲＫ法系统推导了三维固－液两相介质动力响应有限元解析格式与数值分析方法；以引进的大型岩土工程分析软件系统ＦＩＮＡＬ为开发平台，开发出能分析二、三维饱和土体振动液化问题的软件系统，弥补了该大型软件的大足。利用日本学者的实验结果对本文的力学模型与分析系统进行了检验与验证。     

考虑过街行人运动不确定性的人-车碰撞伤害评估

过街行人运动不确定性是影响人-车碰撞和行人伤害预测准确性与可靠性的重要因素。本文中采用1阶马尔科夫模型描述行人过街运动,利用无味变换,高效地估计人-车碰撞概率和碰撞时间与速度的概率密度,从而预测人-车冲突中行人的伤害概率。在运动仿真的基础上,构建了无味变换点集。以蒙特卡罗模拟为参考,验证所提出方法预测行人伤害概率的准确性。采用仿真,预测在人-车冲突场景下,采取不同避撞操作的行人伤害概率。结果表明,相比于确定性方法,本文中所提出的方法能更加真实地反映在不同避撞操作下对行人的伤害,为避撞决策与控制提供有效的目标量化手段。     

汽车避撞系统的一种实现方案

汽车故障避撞系统能够明显地减少汽车碰撞事故的发生，文中讲述了设计汽车故障避撞系统的意义，并给出该系统的定义和一种实现方案的结构组成，最后讨论了避撞系统的工作流程，以有利于系统软件设计。     

汽车与行人碰撞事故再现及行人致伤特点分析

通过对事故中汽车损坏痕迹及行人伤亡情况的鉴定及模型的建立,构建事故碰撞环境,使用成熟事故再现软件PC-Crash对汽车与行人碰撞事故发生过程进行重建,对行人碰撞后的运动响应及各损伤部位的动力学响应参数进行分析,将仿真结果中行人的运动响应、损伤部位的伤亡程度及动力学响应结果与法医学尸检报告中的客观事实进行对比,得出基于PC—Crash的仿真结果与实际情形基本符合的结论。因此,利用计算机仿真技术快速重建有行人参与的事故碰撞过程,分析行人的致伤方式并提供损伤部位的动力学响应参数等,对于交通伤法医学鉴定及深化交通伤机理研究具有参考价值。     

汽车引擎盖碰撞升起机构对行人保护模拟

基于汽车碰撞行人的动态响应,使用了一个经过验证的行人数学模型,模拟碰撞事故中行人的动态响应,比较了行人模型的运动学响应及真实实验,计算了头、胸、下肢等人体各部分与损伤相关的参数,对汽车前部优化设计, 以减轻对行人的伤害,提供一个可参考的方案。     

结合伤情的事故再现新方法研究

采用FC-Crash对道路交通事故进行重构已是比较成熟的方法,从中可以获取事故车辆的三维加速度与角加速度波形,但无法模拟出乘员的伤情指标,而Madymo软件是建立包含车体、安全带、安全气囊、假人在内的约束系统模型,在给定的加速度下可以计算出人员的伤害指标。故将PC—Crash与Madymo进行耦合计算,即可获得事故车辆在事故过程中的运动参数,再现驾乘者的运动响应,进而得到人员的伤情指标。这一新的事故再现方法的研究结果表明:PC-Crash与Madymo的耦合计算可较为准确地再现事故车辆的减速和旋转运动状态,以及驾乘人员的响应运动状态,对结合致伤机理深入分析事故原因具有重要的意义,也可为交通事故鉴定提供新思路。     

汽车-行人撞击事故过程仿真研究

根据中国人体特征参数建立了16刚体的行人模型,在人体的主要部位生成简易的弹簧阻尼运动关节。建立汽车模型与汽车行人碰撞模型,应用ADAMS软件模拟汽车行人碰撞过程。通过模拟不同速度下的汽车人体撞击,对事故发生过程进行再现,比较仿真数据和事故现场数据得到了事故中的汽车速度,从而为交通事故提供了一种有效的处理方法。     

大客车对行人碰撞事故再现研究

利用数值模型仿真试验,研究再现大客车与行人碰撞事故的方法。并将该方法应用到一次真实交通事故中去,初步验证了该模型和方法的可行性。将行人抛距分析方法引入事故再现分析,并结合仿真结果,建立新的适合该类事故的行人抛距与车速关系模型。     

基于有限元模型的汽车-行人碰撞事故重构研究

利用Hypermesh和Pamcrash软件,建立第50百分位行人下肢有限元模型和简化的厢式货车有限元模型,重构厢式货车倒车时与行人碰撞的交通事故案例,通过将模拟得到的行人损伤情况,比较韧带和骨骼的损伤,与医院给出的伤者诊断结果进行对比来确定初始参数,得出有限元仿真模拟碰撞事故的有效方法.结果表明,通过有限元仿真进行碰...     

基于轮胎印迹的事故再现方法研究

首先建立了相机的三维摄影测量模型,用于轮胎印迹的准确勘测和建模。然后建立了车辆运动及碰撞过程中的动力学模型,用以模拟车辆在碰撞前、碰撞过程及碰撞后的运动轨迹,和摄影测量得到的轮胎印迹模型比较,采用轨迹优化的方法实现交通事故在计算机上的三维模拟再现。最后通过在典型事故再现中的应用阐述此方法的应用价值。     

行人被面包车碰撞的运动学规律

为了丰富人车碰撞事故运动学理论,同时为面包车碰撞行人事故的分析鉴定提供理论支撑,对20～110 km·h^-1车辆碰撞速度下行人被面包车碰撞后的运动规律进行研究。利用多刚体建模系统PC-Crash软件构建面包车与行人碰撞仿真模型,并通过仿真获得多种碰撞条件下行人碰撞后的纵向/横向抛距、抛射高度、抛射角度、空中旋转圈数、躯干合成速度和头部合成加速度等运动学数据。结合国家车辆事故深度调查体系（NAIS）中14例具有可靠数据的事故样本进行比较验证。定义并提出了行人被面包车碰撞后的拱推型运动形态,以区别于长头车碰撞的卷绕型和平头车碰撞的推掷型。结果表明：拱推型碰撞中行人会在瞬间被加速到车辆碰撞速度的111%～127%;在高速（110 km·h^-1）碰撞中,头部合成加速度值超过3 000 m·s^-2,头部损伤指标（HIC）值超过7 500;行人空中旋转不超过3圈,被抛高度不超过4.0 m,抛射角度介于6°～11°;行人抛距与车辆碰撞速度之间的关系可以用幂函数模型进行描述;碰撞接触位置、车型外廓参数、行人行走速度和行人碰撞姿势对行人被抛运动形态有一定程度的影响,相对标准碰撞的影响程度一般在5%以内,最大不超过10%（边翻型除外）;行人头部损伤安全界限（HIC值为1 000）对应的车辆碰撞速度约为55 km·h^-1;边翻型碰撞中行人的运动形态与拱推型差别较大,横向抛距最大可达12.0 m。     

Influence of the geometric parameters of the vehicle frontal profile on the pedestrian’s head accelerations in case of accidents

The goal of this paper is to determine how the geometry of the vehicle’s frontal profile is influencing the pedestrian’s head accelerations (linear and angular) in car-to-pedestrian accidents. In order to achieve this goal, a virtual multibody dummy of the pedestrian was developed and multiple simulations of accidents were performed using vehicles with different frontal profile geometry, from different classes. The type of accidents considered is characteristic for urban areas and occur at relatively low speed (around 30 km/h) when an adult pedestrian is struck from the rear and the head acceleration variation are the measurement of the accident severity. In the accident simulation 3D meshes were applied on the geometry of the vehicles, in order to define the contact surface with the virtual dummy, similar with real vehicles. The validation of the virtual pedestrian dummy was made by performing two crash-tests with a real dummy, using the same conditions as in the simulations. The measured accelerations in the tests were the linear and angular accelerations of the head during the impact, and these were compared with the ones from the simulations. After validating the virtual model of the car-to-pedestrian accident, we were able to perform multiple simulations with different vehicle shapes. These simulations are revealing how the geometric parameters of the vehicle’s frontal profile are influencing the head acceleration. This paper highlights the main geometric parameters of the frontal profile design that influence the head injury severity and the way that the vehicles can be improved by modifying these parameters. The paper presents an approach to determine the “friendliness” of the vehicle’s frontal profile in the car-to-pedestrian collision.     

汽车与行人碰撞过程中行人膝关节损伤的参数研究

建立了汽车与行人碰撞的系统仿真模型。通过改变汽车前部结构参数,分析其改变对行人膝关节损伤的影响,从而得出各结构参数使行人膝关节损伤较小的优区间,并在其基础上进行优化组合分析,提出了对行人膝关节损伤较小的汽车前部结构。通过与事故统计分析结果的对比,验证了研究结果的正确性。     

换乘交通枢纽行人设施布局仿真评价研究

换乘交通枢纽是城市交通转换出行方式关键节点,其交通设施布局直接影响乘客换乘效率,因此,对枢纽行人设施布局在设计阶段进行“事先”评价并进行优化是当前城市交通面临的问题.文中在分析行人交通需求方案与设施布局方案的基础上,采用交叉法设计仿真方案;将换乘矩阵转化为行人步行起讫点OD,以最短路为行人路径选择原则,将换乘矩阵分配枢纽行人路径上;以Legion行人模拟软件作为仿真软件,仿真行人设施仿真方案;在建立行人设施布局方案初步筛选原则的基础上,选择换乘总时间为评价指标比选设施布局方案.以宋家庄换乘交通枢纽设计方案为例,选择了设置中部自动扶梯的行人设施布局方案,其换乘总时间比不设置要减少34 h.