论文题名: | 基于有限元模型的男女乘员骨盆侧碰响应比较分析 |
关键词: | 汽车安全;交通事故;侧面碰撞;有限元分析 |
摘要: | 美国交通事故统计局数据显示,在有乘员损伤的交通事故中,侧面碰撞占了15%~20%;但乘员严重损伤甚至致命的事故中,侧面碰撞占了25%~30%。侧面碰撞中,乘员骨盆损伤非常常见,研究骨盆在侧面碰撞中的响应及损伤机理,有助于更好的改善汽车保护装置,提高乘员安全性。作为天津市应用基础及前沿技术研究项目:基于损伤机理和生物力学特征的髋关节建模及应用研究(10JCYBJC25900)内容之一,本研究拟构建50百分位中国男女骨盆的三维有限元模型,验证该模型的有效性,进行侧面碰撞仿真分析,研究骨盆在侧面碰撞中的损伤机理,并对比分析男女骨盆侧面碰撞响应的不同。 本研究主要内容包括:⑴基于CT扫描图片,通过阈值分割提取骨盆的相关结构,利用逆向工程软件和网格划分软件,构建50百分位中国男性、女性的骨盆三维有限元模型,通过和尸体实验进行对比,验证了模型的有效性;⑵用该模型进行侧面碰撞仿真分析,结果显示侧面碰撞中髋臼、骶髂关节、耻骨支、耻骨联合处容易应力集中,易受到损伤;⑶进行男女骨盆侧面碰撞对比,结果显示男性骨盆能够承受的最大撞击力为4.62KN,女性为3.55KN,男性骨盆位移比女性骨盆位移小;女性骨盆在侧面碰撞中发生骨折的临界撞击力为3.0KN;⑷通过男女骨盆侧面碰撞响应的比较发现,由于骨盆存在很大的个体差异,利用有限元模型对骨盆损伤进行研究,应考虑到生理结构以及不同人群骨质密度的影响,以更真实的反应侧面碰撞中骨盆的损伤。对侧面碰撞中骨盆损伤的研究,有助于了解骨盆的损伤机理,为汽车被动安全装置的设计提供数据和参考,提高乘员的安全性,同时,为交通安全法规的制定及完善提供科学依据。 |
作者: | 姜颖飞 |
专业: | 车辆工程 |
导师: | 阮世捷 |
授予学位: | 硕士 |
授予学位单位: | 天津科技大学 |
学位年度: | 2010 |
正文语种: | 中文 |