原文传递
行人身高和质量对下肢损伤参数的影响
| 论文题名： | 行人身高和质量对下肢损伤参数的影响 |
| 关键词： | 下肢冲击器;损伤评价;行人身高;上身质量;生物力学参数;汽车碰撞事故 |
| 摘要： | 在汽车与行人的碰撞交通事故中，下肢是最容易受伤害和致残的部位之一。目前，国际上主要的行人法规是EC78/2009(欧盟法规)和GTR9(全球技术法规)，在这些法规中，主要采用具有固定质量和长度的下肢冲击器来撞击车辆前保险杠，从而预测下肢的损伤。但在真实情况下，行人的身高和体重特征存在较大差异，而且法规中均采用子系统试验方法来获得下肢损伤的相关参数，并未考虑人体的上身质量对下肢运动和损伤的影响。因此，现有法规在测试下肢损伤相关参数时还存在一定的局限性。 本文的主要目的是针对现有的行人下肢防护法规，分析行人的身高和体重对下肢损伤参数的影响以及人体上身质量对下肢冲击器损伤评价的影响，从而为下肢冲击器改进和行人法规的完善提供一定的参考。 运用多体动力学的方法，本文分别建立5th、50th和95th行人和3款典型轿车的碰撞仿真模型，通过对比行人的胫骨加速度、膝关节的剪切位移和弯曲角度，深入分析行人身高和体重对其下肢损伤的影响。研究结果表明，行人的身高和体重对下肢损伤参数的影响较大，且存在一定的规律:行人膝关节的剪切位移峰值随其身高、体重的增大而增加;而膝关节的弯曲角度则受行人和汽车的碰撞位置影响较大，碰撞位置越靠近膝关节，弯曲角度越大;行人的胫骨加速度则随着汽车前部结构的变化而呈现出不同的变化趋势。 为研究人体上身质量对下肢冲击器损伤评价的影响，本文首先通过对比TRL冲击器和下肢有限元模型的下肢损伤参数，对TRL冲击器的生物逼真度进行了研究。然后在TRL冲击器的上端增加了不同的质量，并用同款汽车建立了下肢碰撞仿真模型，通过对下肢有限元模型、原始TRL冲击器模型和增加了上部质量的冲击器模型的下肢运动学响应和损伤参数的对比分析，研究了人体上部质量对TRL冲击器下肢损伤评价的影响。结果表明:增加冲击器的上部质量对胫骨加速度和膝关节的剪切位移影响都不是很大，但对膝关节的弯曲角度影响较为明显。随着上部质量的增加，弯曲角度的峰值也随之增大，最大差值高达9.64°，但当质量超过10kg时，对弯曲角度的影响变化减小。 |
| 作者： | 罗芬 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 杨济匡 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
