6岁儿童行人-汽车碰撞中碰撞角度对头部损伤的影响

作     者：李海岩 李琨 黄永强 贺丽娟 崔世海 吕文乐 阮世捷 LI Haiyan;LI Kun;HUANG Yongqiang;HE Lijuan;CUI Shihai;LV Wenle;RUAN Shijie

作者机构：天津科技大学现代汽车安全技术国际联合研究中心天津300222 

出 版 物：《医用生物力学》 (Journal of Medical Biomechanics)

年 卷 期：2021年第36卷第3期

页      面：353-358页

核心收录：

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 08[工学] 0836[工学-生物工程] 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFC0807203) 国家自然科学基金项目(81371360,81471274,81201015) 

主　　题：儿童行人 有限元模型 人车碰撞 头部损伤 

摘      要：目的应用符合欧洲新车安全评鉴协会(the European New Car Assessment Programme,Euro NCAP)要求的6岁儿童行人有限元模型,探究不同碰撞角度对儿童头部损伤的影响。方法应用符合Euro NCAP技术公告(TB024)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4组行人-汽车碰撞仿真试验,探究不同碰撞角度下儿童头部损伤情况。人体头部质心初始位置在车的纵向中心线上,轿车初速度为40 km/h,轿车分别与人体右侧、前侧、左侧、后侧碰撞(即0°、90°、180°、270°)。比较不同碰撞角度下运动学差异和头部碰撞响应,同时分析面骨和颅骨的损伤情况。结果通过分析儿童行人头部接触力、头部质心合加速度、头部质心相对于车的合速度、头部损伤标准(head injury criterion,HIC15)、面骨骨折情况以及颅骨应力分布发现,背面、正面碰撞下儿童头部骨折及发生脑组织损伤的风险大于侧面碰撞,其中背面碰撞下儿童行人头部损伤风险最高,侧面碰撞下儿童行人头部损伤风险最低。结论背面碰撞下儿童行人头部损伤风险最大,研究结果对行人-汽车碰撞评估和防护装置研发具有重要的应用价值。