轿车与6岁儿童行人不同方位碰撞中下肢损伤分析

Euro NCAP发布的行人模型认证技术公告TB024的最新版本对6岁儿童行人模型认证提出了单独要求,旨在加强对儿童行人的保护.本研究应用符合Euro NCAP技术公告(TB024)规定并且具有详细解剖学结构的6岁儿童行人有限元模型,设置了4组不同方位行人-汽车碰撞仿真试验,以探究不同碰撞方位下的儿童下肢损伤机理.结果...     

汽车前部气动外形减阻自动优化研究

计算流体力学(CFD)在汽车空气动力学设计中得到了广泛应用,但传统的CFD方法只能在产品的CAD几何数模设计完成之后进行分析,CFD分析工程师所提出的优化方案无法得到立即验证,设计周期增长,成本高。文章基于某车的CFD网格模型,针对汽车前部相关设计变量,利用优化软件HyperStudy与网格变形软件HyperMorph、商用流体分析软件STAR-CCM+耦合,实现了汽车气动外形减阻的自动优化流程。     

全球NCAP行人保护测评的对比研究及展望

新车评估规程作为第三方评价机制倍受汽车企业和广大消费者重视,在促进汽车安全性技术研发方面发挥了重要作用.近年来,全球NCAP在行人保护方面不断改进,最新颁布的C-NCAP(2021版)对行人保护提出了更高的要求.本文中对中国、欧洲、澳大利亚、韩国、日本和拉丁美洲最新版NCAP中行人保护测试方式和评分标准进行综述对比分析...     

基于Euro NCAP典型工况的儿童行人下肢损伤评估方法研究

本文中采用Euro NCAP行人模型认证（TB024）中给出的FCR、MPV、RDS、SUV 4种典型汽车前端结构有限元模型,以及具有详细解剖学结构特征的6岁儿童行人有限元模型来模拟汽车-行人碰撞事故,分析典型工况下汽车前端结构参数对儿童行人下肢损伤的影响。结果表明,RDS车型由于机盖前沿离地间距较小,儿童行人撞击侧股骨大转子位置出现骨折现象;MPV和SUV车型由于扰流板离地间隙较大,对下肢胫骨、腓骨和膝关节韧带的损伤更为严重。最后,基于仿真结果提出了6岁儿童下肢长骨损伤的截面弯矩评价参数,为儿童腿型冲击器研发和数字测评提供参考。     

汽车追尾碰撞中颈部姿态对生物力学响应的影响

基于中国人体5百分位女性志愿者CT图像数据,构建具有详实解剖学结构的颈部有限元模型,重构志愿者实验验证其有效性,并构建颈部伸展和屈曲姿态模型。参照中国新车评估规程(C-NCAP)鞭打试验,对3种不同姿态颈部模型分别施加加速度曲线,研究驾乘人员颈部不同姿态时的生物力学响应。结果表明：自然姿态下最大应力出现在C7椎体和寰椎与枕骨大孔间的前纵韧带及寰枢关节的囊韧带,椎间盘最大应力出现在C6-C7椎段,且颈部损伤准则(NIC)值和颈部保护准则值(N_km)均达到阈值。伸展姿态下最大应力出现的位置与自然姿态一致,但是其应力值和N_km值在3种姿态中最小。屈曲姿态皮质骨最大应力出现在枢椎齿凸和寰枢关节的囊韧带处,但NIC值在3种姿态中最小。该研究对汽车主动头枕的研发及未来自动驾驶中乘员颈部处于休闲姿态时的碰撞防护措施开发具有一定的参考价值。     

皮下脂肪组织本构模型及其生物力学性能研究进展

脂肪组织的本构模型和力学性能对研究肥胖人群的碰撞损伤具有重要意义,但往往不同文献中得到的研究结果并不一致,因此,脂肪组织生物力学性能及材料属性仍有待深入研究。从脂肪组织的压痕试验、拉伸与压缩试验、剪切试验等力学试验方面综述了脂肪组织生物力学性能的研究成果,并进一步介绍了有限元分析中常用的脂肪组织材料本构模型,分析了脂肪组织生物力学性能研究所面临的问题及今后的发展方向,为脂肪组织生物力学研究提供了参考。     

高应力软岩巷道基角深孔爆破卸压的试验研究

分析了高应力软岩巷道基角爆破卸压的原理及参数确定方法,并在峰峰集团万年矿进行了现场试验。对比试验表明,高应力软岩巷道基角卸压在巷道掘进初期对围岩变形速度、变形量及稳定时间具有很好的控制作用。深部爆破卸压及浅部加强支护可以充分改变围岩应力状态。     

提速客货车用改性氟塑料-金属复合衬套材料的试验研究

用纳米氧化锌作为填充剂，通过机械搅拌和超声振荡处理，制备了纳米氧化锌改性聚四氟乙烯材料，并对改性后的氟塑料与金属复合研制的衬套的摩擦磨损性能变化的机理进行了分析。结果表明，各项性能均达到或超过了标准规定的技术要求，为该衬套在提速客货车中的应用奠定了基础．     

不同类型约束系统对6岁儿童胸腹部损伤防护效果研究

依据ECER129法规,采用己获取的台车试验加速度波形加载到6岁儿童人体有限元模型进行正面碰撞仿真,研究不同类型的约束系统对6岁儿童胸腹部损伤的防护效果.研究结果表明,尽管3种儿童安全座椅对胸腹部没有造成损伤,但从胸腹部压缩量、胸腹部VC值等损伤评价指标可以看出,自带五点式安全带儿童安全座椅对儿童胸腹部防护效果更好.进...     

行人-车辆碰撞中六岁儿童下肢损伤分析及预测

为揭示汽车-行人碰撞事故中车辆前端结构和速度对儿童行人下肢损伤的差异成因及损伤机理,本研究应用符合我国体征且具有详细解剖学结构的六岁儿童行人损伤仿生模型（TUST IBMs 6YO-P）,设置了32组涵盖4类常见车型和8种碰撞速度的汽车-行人碰撞仿真,分析下肢运动学和生物力学响应,采用非线性回归建立预测模型对下肢损伤进行评估。结果表明,碰撞速度对儿童下肢长骨骨折和膝关节损伤有直接影响,汽车前保险杠高度影响股骨的损伤程度和膝关节弯曲角度,扰流板离地高度影响胫、腓骨损伤的严重程度。分析膝关节弯曲角度和韧带断裂数据,得出当膝关节弯曲角度分别超出25.9±0.9°、38.6±0.7°、43.2±0.2°时,撞击侧内侧副韧带（MCL）、前交叉韧带（ACL）、后交叉韧带（PCL）发生断裂,基于碰撞速度和前保险杠高度建立的膝关节弯曲角度预测模型,经反求验证该模型可以有效预测膝关节损伤。综合儿童行人下肢长骨骨折评价参数和所建立的小腿弯矩预测模型,发现碰撞速度高于17.94 km/h将会造成儿童小腿骨折。该研究为行人安全法规制定、行人保护装置研发、AEB系统设计和数字化测评提供科学的参考依据。