車輛被動(dòng)安全系統(tǒng)對駕駛員胸部損傷的影響分析

目前，計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)已經(jīng)用于研究汽車正面碰撞時(shí)駕駛員的行為和損傷，將胸部損傷作為研究主體更精確。采用LS-Dyna軟件，對駕駛員系安全帶和未系安全帶2種情況進(jìn)行虛擬仿真，利用混III 第5百分位女性假人進(jìn)行仿真。為達(dá)到仿真目標(biāo)，對碰撞時(shí)刻的駕駛員運(yùn)動(dòng)特征進(jìn)行高精度預(yù)測，建立了包含座椅、安全帶、轉(zhuǎn)向盤、安全氣囊和儀表板等的完整碰撞模型。研究重點(diǎn)是駕駛員胸部區(qū)域的加速度與損傷程度，利用CSI（胸部嚴(yán)重程度指數(shù)）表示。試驗(yàn)結(jié)果表明，在道路交通事故中被動(dòng)安全系統(tǒng)（即安全帶）可大大減輕駕駛員的損傷程度。

車輛以50km/h車速正面碰撞剛性墻壁，被動(dòng)安全系統(tǒng)對駕駛員的損傷程度具有顯著影響。當(dāng)駕駛員不系安全帶時(shí)，胸部為損傷最嚴(yán)重的區(qū)域，不符合碰撞法規(guī)FMVSS 208的碰撞力極限。對車輛正面碰撞進(jìn)行了虛擬仿真試驗(yàn)，利用軟件建立正面碰撞前、碰撞中及碰撞后的車輛運(yùn)動(dòng)曲線。

對車輛碰撞過程中駕乘人員運(yùn)動(dòng)行為進(jìn)行了研究，建立風(fēng)險(xiǎn)評估和事故發(fā)生規(guī)律，分析損傷程度，有助于減輕道路交通事故對駕乘人員的損傷。在研究中型車發(fā)生碰撞時(shí)，采用了ATD（碰撞試驗(yàn)假人）型混III假人。考慮了多種情況，通過計(jì)算頭部傷害指標(biāo)（HIC）分析了駕駛員的沖擊力矩響應(yīng)。此外，應(yīng)用多體動(dòng)力學(xué)方法研究了駕駛行為的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，該研究基于正面碰撞假設(shè)，對駕駛員頭部、胸部和骨盆的損傷進(jìn)行了分析。

刊名：Applied Mechanics and Materials Submitted（英）

刊期：2016年第823期

作者：O?AˇT Oana Victoria

編譯：王亮