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汽车-行人撞击中的人体动力学仿真
| 论文题名： | 汽车-行人撞击中的人体动力学仿真 |
| 关键词： | 汽车-行人碰撞模型;人体动力学仿真;有限元理论;汽车被动安全 |
| 摘要： | 行人保护是汽车安全研究领域的重要问题之一，如何改进汽车的结构参数，最大限度的减小对行人的伤害，是汽车被动安全研究的重要内容之一。而适合的人体模型的建立对此问题的解决起着至关重要的作用。本文介绍了一基于中国人体特征参数而建立的多体系统行人模型，并通过建立汽车模型与汽车－行人碰撞模型，对汽车因外形和结构而产生的安全问题进行了研究。 本文首先采用符合中国人体特征的参数，应用ADAMS软件建立了一个多体系统动力学的行人模型，模拟汽车－行人碰撞过程。在建立模型时对人体作了简化处理，将人体分成了16个部分，分别用刚体形式进行定义。刚体与刚体之间分别使用约束进行连接，以此模拟人体的关节联结。 然后通过此模型模拟不同速度下的汽车－行人碰撞过程，应用PMHS轨迹运动数据进行了验证，并与一次假人碰撞试验进行了对比，结果吻合较好。从而为汽车被动安全的研究，尤其是为改进汽车前部形状以减少行人伤害的研究建立了一种可以信赖的工具。 鉴于汽车安全领域涉及人体碰撞的问题很多不能仅仅考虑使用多体系统动力学来解决问题，还应考虑使用有限元理论，应用柔性体来解决大变形问题和有强烈碰撞的问题。故论文的最后通过有限元软件建立了人体头部模型和汽车发动机罩板，在有限元模型中应用多体系统动力学的数据计算碰撞效果和人体损伤。 可以看出本计算机模型是可以信赖的，它是适合做进一步的研究的。此模型将作为一项研究汽车被动安全和评价人体损伤的有效的工具。 本文的研究工作给行人保护、运动医学以及汽车设计，尤其是汽车外形设计，提供了一些有价值的参考方法。 |
| 作者： | 刘纪涛 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 赵桂范 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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