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不同重叠率下轿车正面碰撞中肥胖体型驾驶员的损伤研究
| 论文题名： | 不同重叠率下轿车正面碰撞中肥胖体型驾驶员的损伤研究 |
| 关键词： | 车辆被动安全;正面碰撞;损伤;肥胖体型驾驶员;有限元仿真 |
| 摘要： | 在我国目前汽车保有量不断增多的背景下，频发的汽车碰撞事故严重威胁着汽车驾驶员的生命和财产安全。以往的研究表明，在汽车碰撞事故中，正面碰撞对汽车驾驶员造成的伤害最大，而目前国内外研究者在这方面的研究中多探索了标准体型驾驶员在汽车受到100%全宽正面碰撞时的损伤特性，而对目前广泛存在的肥胖体型驾驶员在汽车受到非100%重叠率正面碰撞时的损伤特性则研究很少。有鉴于此，本文依据我国汽车正面碰撞法规，利用计算机仿真方法对小轿车受到不同重叠率的正面碰撞时肥胖体型驾驶员的损伤特性进行了研究，以便为汽车生产厂家开发更加先进、适应性更为广泛的约束系统提供参考依据。 本文以系有三点式安全带的假人为研究对象，先是利用Hypermorph功能对原始THUMS假人进行变形得到肥胖体型的假人，再依据2018年版中国新车评价规程(C-NCAP)中规定的汽车正面碰撞试验条件，利用有限元仿真软件HyperWorks和LS-DYNA建立了6种工况下的碰撞仿真模型。通过计算和后处理得出相关图表，结合假人损伤指标对小轿车受到不同重叠率的正面碰撞时标准体型假人和肥胖体型假人的头部、颈部、胸部、腹部、骨盆及下肢各部位的损伤数据分别进行分析与对比，从而对小轿车在受到不同重叠率的正面碰撞时肥胖体型驾驶员的损伤特性做出了客观的评定。 本文的研究结果表明： 1)在相同的碰撞速度下，小轿车在受到100%全宽正面碰撞时车身的前端变形最小，而在受到25%小重叠率正面碰撞时由于侧向甩动较大，车身前端多会产生较大的变形。 2)在三种典型正面碰撞试验中，肥胖体型驾驶员绝大部分的损伤指标和加权综合损伤值WIC均高于标准体型驾驶员的相应指标，其中头部HIC值、胸部压缩量、腹部压缩量、骨盆受力以及WIC值的增幅最高增幅比例分别达到9.8%、21.8%、54%、60.3%以及21%，大腿受力值更是成倍增加。总体来看，在小轿车受到多种重叠率的正面碰撞时，肥胖体型驾驶员所受的伤害均较标准体型驾驶员所受的伤害更为严重。 3)不论是标准体型还是肥胖体型的驾驶员，在小轿车受到25%小重叠率正面碰撞时所受的伤害均高于在40%重叠率正面碰撞和100%全宽正面碰撞中所受的伤害。驾驶员体型变胖引起的损伤加重程度在不同重叠率正面碰撞中有一定差异。 |
| 作者： | 毛世民 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 牛卫中;李兰勋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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