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大型客车追尾碰撞中乘员颈部安全性的影响因素研究
| 论文题名： | 大型客车追尾碰撞中乘员颈部安全性的影响因素研究 |
| 关键词： | 大客车;追尾碰撞;颈部损伤;有限元仿真;影响因素 |
| 摘要： | 公路客运作为旅客运输的重要方式，对客车性能有较高要求，而在众多性能中，安全性位居首位。据近年来国内外大量汽车交通事故的统计研究显示，在所有事故中，碰撞事故（正碰、侧碰、追尾和翻滚）占有较大比例，其中追尾碰撞事故虽然在事故总量中的比例仅占8％，但引起的颈部损伤却占30％左右，而这一比例中的5％则是致命性的[1]。在汽车追尾碰撞中，乘员颈部经常会受到挥鞭样损伤，这种损伤将引起多种且持续时间较长的病症(WDA)。颈部损伤的影响因素很多，如座椅结构特征、碰撞时车速、整车质量及乘员个人身体素质等。由于目前各国还没有制定有关汽车追尾碰撞乘员保护法规，只有乘用车正面碰撞乘员保护法规，且仅适用于M1和M2类客车。因此，本论文的主要研究目的是通过对大型客车追尾碰撞的仿真分析，初步了解大型客车在追尾碰撞中影响乘员颈部损伤的主要因素，探讨提高乘员颈部安全性的措施和途径，为今后进一步深入开展大客车追尾碰撞试验和计算机仿真研究，以及制定追尾碰撞的安全法规提供参考。 本文首先采用显式有限元分析程序ANSYS/LS-DYNA，参考国内外相关研究资料，建立某6127型客车整车追尾碰撞的有限元仿真模型。模型除整车结构外，还包括HybridⅢ50百分位假人有限元模型、安全带、座椅和移动车模型。随后应用该模型，分析了座椅靠背倾斜角度、头枕到头部距离、乘员坐姿、座椅在客车中的位置、安全带和移动车质量及速度等因素对颈部动力学响应的影响。最后，根据模型输出的主要参数：头枕骨(OC)处的剪切力、弯矩、头部加速度、骨盆处和胸部加速度等，使用颈部损伤准则Nkm和NIC评价颈部损伤风险。仿真结果表明，客车最后排假人颈部Nkm值大于客车中间和前部假人的Nkm值；座椅靠背倾斜角对Nkm值影响较大；随着移动车质量和速度的提高，Nkm值也在增大；头枕位置和乘员坐姿对OC处的剪切力、弯矩和颈部NIC值影响较大；而乘员颈部损伤不仅受座椅参数和移动车特征的影响，还与客车尾部车身吸能结构的吸能特性有关。 研究结果还表明，通过以下途径可以减小颈部伤害：在客车尾部结构允许的情况下适当增大座椅靠背倾斜角，并同时保持头枕和头部距离不变；提高车身尾部结构的吸能能力，加强座椅地板骨架的刚度防止座椅向后过度翻转；乘车时缩小头枕和头部的距离或将头靠在头枕上等。 |
| 作者： | 杨振亮 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 申福林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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