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中国机械工程 2023年第13期34卷 1628-1637页

作者：武和全边楚虹胡林龚创业长沙理工大学工程车辆轻量化与可靠性技术湖南省高校重点实验室长沙410004 韦恩州立大学生物工程中心底特律MI48201

为探究自动驾驶情形下不同姿态乘员在追尾碰撞中的损伤风险,利用THUMS人体模型研究了不同姿态下乘员的生物力学响应。通过对比尸体试验的运动学响应对THUMS乘员约束系统模型的有效性进行了验证,在此基础上调整THUMS姿态,使其分别为E-NCA... 详细信息

为探究自动驾驶情形下不同姿态乘员在追尾碰撞中的损伤风险,利用THUMS人体模型研究了不同姿态下乘员的生物力学响应。通过对比尸体试验的运动学响应对THUMS乘员约束系统模型的有效性进行了验证,在此基础上调整THUMS姿态,使其分别为E-NCAP规范下的标准乘员姿态和120°、150°、180°姿态。然后搭建对应的4种不同座椅角度追尾碰撞模型,对其施加E-NCAP下的追尾碰撞加速度波形(中速4.88 g和高速6.44 g)。通过8组仿真试验对比发现,在追尾碰撞中,标准姿态与120°姿态下的乘员损伤风险较小;颈部棘突间韧带应变值随乘员倾斜角度增大而减小;150°与180°姿态下乘员存在颈部前纵向韧带拉伤的风险;安全带在4种乘员姿态下均可起到约束作用,乘员下肢会以骨盆为中心发生偏转,肋骨未发生骨折,内脏器官均未见损伤。

关键词：自动驾驶不同姿态追尾碰撞乘员损伤

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某车型副驾乘员不同姿态损伤分析及优化

某车型副驾乘员不同姿态损伤分析及优化

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作者：黄全旺重庆理工大学

学位级别：硕士

随着自动驾驶技术的发展,车内空间布置形式发生了很大变化,乘员乘坐姿态更为多样。由于副驾乘员不需执行驾驶任务,非标准坐姿在副驾驶位置更为常见。乘坐姿态是影响约束系统对乘员保护效果的重要因素,复杂多样的乘坐姿态对乘员保护方面... 详细信息

随着自动驾驶技术的发展,车内空间布置形式发生了很大变化,乘员乘坐姿态更为多样。由于副驾乘员不需执行驾驶任务,非标准坐姿在副驾驶位置更为常见。乘坐姿态是影响约束系统对乘员保护效果的重要因素,复杂多样的乘坐姿态对乘员保护方面提出了独特的挑战。本文通过仿真的手段开展不同姿态下的乘员损伤分析及优化等研究。首先,搭建某车型正面100%重叠刚性壁障碰撞和正面40%重叠可变形壁障碰撞的副驾驶侧约束系统模型,并基于碰撞试验数据与视频完成仿真模型的对标。其次,依据本课题研究目标开展志愿者实验设计并测量不同志愿者在30°和45°座椅靠背角下不同部位真实角度与数据,以此建立乘员不同姿态的仿真模型并对比分析不同初始姿态下的乘员响应与损伤情况。然后,重点围绕安全带上固定点集成到座椅靠背上的约束系统方案开展乘员姿态与损伤防护分析。最后,兼顾正面全宽和40%偏置工况中的假人不同初始姿态,利用Kriging模型和MOGA-Ⅱ遗传算法结合加权伤害指标WIC(Weighted Injury Criterion),开展约束系统参数的优化设计,以提高约束系统的整体防护性能。仿真结果表明:座椅靠背角度的增大,假人上躯干和仪表板中心之间的距离增加,假人头部加速度等峰值时刻延后且头颈部伤害指标增大。通过比对传统式安全带与集成式安全带后发现:集成式安全带能有效降低靠背角增大时假人的头颈部损伤,但使得正常靠背角下假人部分损伤指标增大。最终的集成优化显示:增大坐垫角度、安全带限力、安全带预紧力,降低坐垫刚度,延后安全带预紧时刻,提高安全带固定点高度等举措能增强约束系统对多工况中不同乘员姿态的整体防护性能。正面100%重叠刚性壁障碰撞工况中20°靠背角时下假人WIC值降低了4.76%,30°靠背角和45°靠背角时假人WIC值分别降低了9.4%和5.76%,正面40%重叠可变形壁障碰撞工况中20°靠背角时,假人WIC值下降了6.06%,30°靠背角和45°靠背角时,假人WIC值分别下降了5.7%和4.31%。

关键词：约束系统损伤分析正面碰撞不同姿态多目标优化

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不同坐姿的6岁儿童乘员在MPDB碰撞测试中头颈部损伤评价

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汽车工程 2021年第12期43卷 1793-1799,1824页

作者：李海岩王彦鑫贺丽娟吕文乐崔世海天津科技大学机械工程学院天津300222 现代汽车安全技术国际联合研究中心天津300222

本文中建立了具有详细解剖学结构且经过验证的3种不同坐姿6岁儿童乘员有限元模型,并施加以某款SUV 50%重叠移动渐进变形壁障(mobile progressive deformable barrier,MPDB)碰撞试验获得的减速度曲线,通过对比不同坐姿下头颈部运动学和... 详细信息

本文中建立了具有详细解剖学结构且经过验证的3种不同坐姿6岁儿童乘员有限元模型,并施加以某款SUV 50%重叠移动渐进变形壁障(mobile progressive deformable barrier,MPDB)碰撞试验获得的减速度曲线,通过对比不同坐姿下头颈部运动学和脑组织生物力学参数,探究坐姿对6岁儿童头颈部损伤程度的影响。结果表明:MPDB碰撞工况中,头部旋转载荷是造成头部损伤的主要原因,且坐姿角度的增加会导致脑组织惯性损伤风险增大,但颈部损伤风险并无增加的趋势。

关键词：不同姿态儿童乘员 MPDB测试头颈部损伤

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基于两种姿态的儿童乘员碰撞损伤研究

基于两种姿态的儿童乘员碰撞损伤研究

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2021中国汽车工程学会年会暨展览会

作者：李海岩王彦鑫崔世海贺丽娟吕文乐阮世捷天津科技大学现代汽车安全技术国际联合研究中心

交通事故中,儿童乘员身为弱势群体极易受到损伤。目前,各国交通安全法规与新车评价规程对儿童乘员损伤评价均基于儿童假人标准姿势,但现实中儿童乘员存在后倾坐姿,使得在发生碰撞时儿童损伤响应复杂多变。本文应用已验证的具有详细解剖... 详细信息

交通事故中,儿童乘员身为弱势群体极易受到损伤。目前,各国交通安全法规与新车评价规程对儿童乘员损伤评价均基于儿童假人标准姿势,但现实中儿童乘员存在后倾坐姿,使得在发生碰撞时儿童损伤响应复杂多变。本文应用已验证的具有详细解剖学结构的两种姿态的6岁儿童乘员有限元模型,加载某款SUV偏置碰撞减速度曲线,在Pam-Crash软件中再现MPDB碰撞试验。通过对儿童乘员运动学与损伤生物力学参数进行对比分析,探讨MPDB碰撞试验中儿童乘员不同姿态对损伤的影响。结果表明:在MPDB碰撞试验中,现有安全约束系统对后倾姿态儿童乘员保护欠佳,脑组织生物力学参数、胸部3ms合成加速度均超出阈值,造成儿童头部与胸部损伤。但是,后倾姿态中颈部载荷有所减小。因此,应进一步研究多姿态儿童乘员损伤评价,为儿童约束系统的安全防护性能提升及研发提供科学的依据。

关键词： MPDB测试儿童乘员不同姿态儿童约束系统有限元模型

来源： cnki会议评论

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