張道文，雷 毅，任 耀，湯楷文，董鑫馳，羅 晶，胡文浩

（ 1. 西華大學(xué) 汽車與交通學(xué)院，成都 610039，中國；2. 汽車測控與安全四川省重點實驗室，成都 610039，中國；3. 四川省新能源汽車智能控制與仿真測試技術(shù)工程研究中心，成都 610039，中國；4. 國家市場監(jiān)督管理總局缺陷產(chǎn)品管理中心，北京100191，中國；5. 國家市場監(jiān)管重點實驗室（產(chǎn)品缺陷與安全），北京100191，中國）

據(jù)世界衛(wèi)生組織(World Health Organization,WHO)2018年公布的《全球道路交通安全現(xiàn)狀報告》顯示，全球每年約有135萬人死于道路交通事故[1]。行人是道路交通中的主要參與者，同時也是弱勢參與者。事故統(tǒng)計表明，在交通事故中行人的下肢是損傷高風(fēng)險部位[2-3]，且嚴(yán)重的下肢損傷是導(dǎo)致行人殘疾的主要原因[4]，因此，深入分析交通事故中行人下肢損傷成因?qū)π腥吮Ｗo具有重要意義。

對于行人下肢損傷，在中國新車評價規(guī)程(China-New Car Assessment Program，C-NCAP)行人保護部分中，要求腿型沖擊器以 40 km/h 的速度水平?jīng)_擊車輛前部完成腿型沖擊實驗，以腿部彎矩和膝部韌帶延伸量等指標(biāo)來評價車輛對行人腿部的碰撞保護性能[5]。相關(guān)實驗結(jié)果表明，沖擊器模擬的行人損傷結(jié)果主要受車輛前部保險杠高度和發(fā)動機罩前邊緣高度等縱向造型特征參數(shù)的影響[6-8]，同時碰撞位置的結(jié)構(gòu)剛度也會對結(jié)果產(chǎn)生影響[9]。但在交通事故中，行人本身及其運動狀態(tài)具有不確定性，因此腿型沖擊試驗不能完全反映交通事故中行人下肢損傷機理。蔣陽等[10]基于事故重建技術(shù)建立了人—車碰撞模型，分析了碰撞速度對行人下肢損傷的影響。尹均等[11]基于Madymo 平臺建立了不同體型多剛體人與車輛碰撞模型，結(jié)果表明行人下肢損傷與行人的體型有關(guān)。LI Guibing 等[12]建立了不同步態(tài)下行人與車輛前端碰撞的有限元模型，分析結(jié)果表明行人下肢損傷與行人步態(tài)高度相關(guān)。王丙雨等[13]分析了德國深入事故調(diào)查研究數(shù)據(jù)庫中與行人下肢損傷有關(guān)的 404 個案例，結(jié)果表明行人下肢損傷風(fēng)險隨著年齡的增大而增加。

綜上所述，學(xué)者們研究了車輛前部縱向造型特征參數(shù)及其剛度對行人下肢損傷的影響，同時也對行人自身的影響因素進行了探索。但在這些研究中，行人碰撞的位置大多選在車輛前部中央?yún)^(qū)域，或使用剛體假人評估行人下肢損傷，對于車輛前部橫向結(jié)構(gòu)特征差異對行人損傷的影響程度缺乏深入研究，也未從行人生物力學(xué)角度去評估行人在車輛前部其他碰撞區(qū)域產(chǎn)生的下肢損傷。因此本文選用具有較高生物仿真度的THUMS 假人，模擬了行人與車輛前部具有不同橫向特征區(qū)域的碰撞場景，探討了行人下肢的運動響應(yīng)及生物力學(xué)損傷規(guī)律，可以為車輛被動安全和行人保護設(shè)計提供參考。

1 模型建立與驗證

1.1 事故信息

事故案例來源于國家車輛事故深度調(diào)查體系(National Automobile Accident In-Depth Investigation System, NAIS)的數(shù)據(jù)庫，案例事故形態(tài)為人車碰撞事故，根據(jù)數(shù)據(jù)庫記錄的字段信息，該事故發(fā)生在城市道路的一個十字路口，一輛白色轎車由西向東行駛撞上橫穿馬路的行人，事故具體信息見表1。

表1 事故信息

1.2 模型建立

根據(jù)詳細的事故案例信息，選用美國碰撞安全與分析中心(Center for Collision Safety and Analysis，CCSA)通過逆向工程開發(fā)的某型轎車有限元模型替代事故車，該轎車模型完成了美國新車評估計劃(New Car Assessment Program，NCAP)正面碰撞測試，模型的有效性已經(jīng)得到了驗證[14]。使用THUMS 假人模擬事故案例中的行人，與其他類型的假人相比，THUMS假人擁有較高的生物仿真度。通過尸體試驗與THUMS假人仿真試驗對比，結(jié)果表明兩者的運動響應(yīng)和損傷表現(xiàn)一致[15]。為了提高仿真計算效率和精度，將車輛前端從整車有限元模型中分割出來，并在模型中重新分配質(zhì)量點，使修改后的車輛質(zhì)心相關(guān)參數(shù)與原來的參數(shù)相近，并通過縮放技術(shù)使THUMS 假人體型接近事故案例中行人體型，最終建立如圖1 所示的人—車碰撞有限元模型。

圖1 人—車碰撞有限元模型

1.3 模型驗證

基于車輛事故數(shù)據(jù)庫信息對碰撞事故進行重建是一種預(yù)測事故參與者損傷的基本方法[16]，研究表明數(shù)值模擬結(jié)合優(yōu)化算法可以用于預(yù)測行人和車輛的預(yù)碰撞條件[17]。王方[18]等利用多剛體動力學(xué)模型進行事故重建，通過事故重建計算所得到的仿真結(jié)果與事故信息進行對比，完成了事故重建模型的驗證，該類數(shù)據(jù)主要包括車輛變形位置、碰撞起始位置、行人受傷部位、行人落地最終位置等。本文利用有限元仿真進行事故重建，圖2 展示了事故重建中行人碰撞運動響應(yīng)，在5 ms 時，行人左腿與車輛前部保險杠和進氣格柵發(fā)生碰撞；在18 ms 時，行人髖部與車輛引擎蓋前邊緣發(fā)生碰撞；在113 ms 時，行人頭部與前風(fēng)窗玻璃發(fā)生碰撞。

圖2 事故重建中行人碰撞運動響應(yīng)

對于車輛外損信息，將數(shù)據(jù)庫中事故車輛外損信息與事故重建的仿真結(jié)果進行對比(圖3 )，從圖3a 中可見事故車輛的機罩前緣產(chǎn)生凹陷變形，發(fā)動機進氣格柵產(chǎn)生塑性變形；圖3b 中事故車輛的機罩邊緣發(fā)生翹曲變形，前風(fēng)窗玻璃產(chǎn)生蛛網(wǎng)狀裂紋。仿真結(jié)果如圖3c 所示，在碰撞過程中行人大腿與發(fā)動機進氣格柵發(fā)生碰撞，造成了發(fā)動機進氣格柵產(chǎn)生變形，行人髖部與機罩前緣碰撞，使機罩前緣產(chǎn)生了凹陷，這些碰撞位置變形與事故車輛變形位置一致；圖3d 中可見，在行人與車輛前風(fēng)窗玻璃接觸點處，前風(fēng)窗玻璃出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋與事故車輛位置一致，結(jié)果表明仿真中車輛變形位置、碰撞位置、行人頭部落點位置等信息與事故結(jié)果相符，由于仿真計算時長的限制在120 ms，因此在仿真結(jié)果中未能看到引擎蓋翹曲。

圖3 事故車輛外損與仿真結(jié)果對比

對于行人損傷，提取了行人左腿股骨應(yīng)力分布云圖，圖4 中顯示行人股骨頭最大應(yīng)力達到117.3 MPa。研究表明，脛骨的平均屈服應(yīng)力129 MPa 和股骨的平均屈服應(yīng)力114 MPa 作為參考[19]，由此可知仿真結(jié)果中人體股骨損傷超過了損傷耐受限度，行人左腿股骨發(fā)生了損傷。

圖4 行人股骨應(yīng)力分布云圖

綜上所述，仿真結(jié)果中車輛損壞和行人損傷與事故案例采集的信息相符，因此表明本文建立的人-車碰撞模型具有有效性，可以用此模型繼續(xù)展開研究。

2 仿真實驗設(shè)計

2.1 碰撞位置選取

在真實的交通事故中，行人與車輛發(fā)生碰撞的位置是無法確定的，從車輛外損上看，行人只與引擎蓋、保險杠蒙皮和進氣格柵等車身覆蓋部件發(fā)生了碰撞，但是從大量的人—車碰撞事故案例信息中可知，車輛引擎蓋和保險杠蒙皮下方的其他車輛結(jié)構(gòu)也發(fā)生了變形，因此這些結(jié)構(gòu)也會影響行人損傷。本文根據(jù)此車輛前部的結(jié)構(gòu)特征，劃分了3 個碰撞區(qū)：中央碰撞區(qū)、車燈與進氣格柵接縫碰撞區(qū)、車燈碰撞區(qū)，如圖5 所示。

在中央碰撞區(qū)存在保險杠、水箱散熱器支架和引擎蓋鎖支架等剛度較高的結(jié)構(gòu)。在車燈與進氣格柵接縫碰撞區(qū)，保險杠末端和支撐保險杠的縱梁等多個部件交錯于該區(qū)域內(nèi)，因此該區(qū)域內(nèi)橫向剛度變化較大。在車燈碰撞區(qū)，保險杠無法完全覆蓋到此區(qū)域，為了滿足行人保護的法規(guī)要求，通常會對車燈支架作弱化設(shè)計[21]，因此車燈碰撞區(qū)的結(jié)構(gòu)剛度相對較弱。為了使行人的碰撞位置能精確地落在這3 個碰撞區(qū)域，在車輛前部設(shè)置了3 個碰撞位置：車輛中央碰撞區(qū)中心(位置①，記作Y+0 )、車燈與進氣格柵接縫碰撞區(qū)中心(位置②，記作Y+510 )、車燈碰撞區(qū)中心(位置③，記作Y+720 )。

在已驗證的人—車事故重建模型基礎(chǔ)之上，參考中國新車評估計劃(C-NCAP)行人保護試驗方法，設(shè)定車輛碰撞初速度為40 km/h，并給車輛施加0.7g的減速度模擬車輛制動。使用預(yù)模擬方法對THUMS 假人進行預(yù)處理，得到如圖6 所示的3 種行人運動狀態(tài)，并設(shè)置行人站立、步行、跑步狀態(tài)的速度分別為：0、5、10 km/h，車輛的行駛方向和行人的移動方向呈90°夾角，行人與路面的摩擦系數(shù)為0.6，行人與車輛前端的摩擦系數(shù)為0.3[22]。

圖6 行人運動狀態(tài)

2.2 行人下肢損傷評價

在人—車碰撞事故中，行人下肢損傷主要由行人與車輛前部碰撞時產(chǎn)生的沖擊反力(FRecoil)造成。對于下肢損傷，除了常見的長骨損傷，膝關(guān)節(jié)韌帶損傷也是下肢常見的損傷形式，它主要是由碰撞過程中膝關(guān)節(jié)的橫向彎曲和剪切位移聯(lián)合作用導(dǎo)致。如圖7 所示，以股骨和脛骨骨干參考線夾角作為膝關(guān)節(jié)橫向彎曲角，以股骨和脛骨上2 節(jié)點之間的相對橫向位移作為膝關(guān)節(jié)橫向剪切位移，通過測量2 個參數(shù)的結(jié)果預(yù)測行人膝關(guān)節(jié)損傷，F(xiàn). Mo 等[23]研究表明，行人膝關(guān)節(jié)橫向剪切位移和彎曲角損傷閾值分別為14 mm 和16°。由于人體下肢損傷形式多種多樣，本文只考慮下肢長骨損傷和膝關(guān)節(jié)韌帶損傷。

圖7 膝關(guān)節(jié)橫向剪切位移與橫向彎曲角

3 結(jié)果分析

3.1 行人下肢動力學(xué)響應(yīng)

圖8 給出了行人下肢在3 個碰撞位置的沖擊反力(Frecoil)曲線，從圖中可見，行人下肢在3 個碰撞位置受到了不同程度的沖擊。

圖8 行人下肢沖擊反力

在位置1 處，步行和跑步狀態(tài)下，行人下肢Frecoil曲線增長趨勢相似，各出現(xiàn)了2 個沖擊反力波峰，分別為10.13、13.88 kN 及10.03、13.28 kN；而站立狀態(tài)下，其下肢Frecoil曲線增長趨勢明顯區(qū)別于另外2 種運動狀態(tài)，僅出現(xiàn)了1 個波峰(12.25 kN)。

在位置2 處，步行和跑步狀態(tài)下，碰撞產(chǎn)生的第1 個Frecoil峰值大小相近，分別為10.72、10.54 kN，但兩者的第2 個峰值存在較大差異, 分別為11.92、14.78 kN；站立狀態(tài)下，行人下肢Frecoil曲線出現(xiàn)了3 個明顯的波峰，但是其峰值相對較小，最大值為9.33 kN。

在位置3 處，3 種運動狀態(tài)下，行人下肢Frecoil曲線趨勢均不一致。其中，跑步狀態(tài)下，產(chǎn)生的2 個波峰大小相近，分別為9.91 kN 和10.10 kN；步行狀態(tài)下，第1個波峰(10.94 kN)明顯高于第2 個波峰(8.55 kN)；站立狀態(tài)下，第2 個波峰峰值(10.50 kN)遠高于第1 個波峰峰值(4.08 kN)。

步行和跑步狀態(tài)下，下肢Frecoil曲線出現(xiàn)了2 個峰值，結(jié)合圖5 可知，這種現(xiàn)象可能與行人下肢初始狀態(tài)有關(guān)。步行和跑步狀態(tài)中行人下肢左右大腿在呈前后交叉形態(tài)，而站立狀態(tài)中行人下肢左右大腿呈重合形態(tài)，大腿前后交叉形態(tài)將導(dǎo)致行人左右大腿與車輛發(fā)生碰撞的時刻不同。分析這2 種運動狀態(tài)在位置①發(fā)生的碰撞，從圖8a 中可知，行人下肢Frecoil峰值出現(xiàn)在前30 ms 內(nèi)，因此對行人前30 ms 內(nèi)的運動響應(yīng)進行分析(圖9 )。在5 ms 時，行人左腿已經(jīng)與車輛保險杠蒙皮發(fā)生了輕微的接觸；在5～15 ms，保險杠蒙皮產(chǎn)生了凹陷，行人的左腿與車輛保險杠發(fā)生碰撞，產(chǎn)生了第1 個沖擊反力峰值，之后行人的左腿開始逐漸抬離地面，但右腿未與車輛發(fā)生接觸，行人下肢Frecoil反而開始減?。辉?5～20 ms，行人的右腿開始與車輛保險杠蒙皮接觸，行人下肢Frecoil又開始增加；在20～25 ms，行人的右腿仍然未產(chǎn)生明顯的橫向位移，其下肢Frecoil持續(xù)增加，并達到第2 個波峰；在25 ms 后，行人右腿開始產(chǎn)生橫向彎曲，下肢開始發(fā)生較大橫向位移，同時雙腳逐漸抬離地面，其下肢沖擊反力開始減小。

圖9 步行、跑步狀態(tài)中行人運動響應(yīng)

在站立狀態(tài)下，行人下肢沖擊力在3 個碰撞位置都有不同的表現(xiàn)，這可能與碰撞位置結(jié)構(gòu)特征不一樣相關(guān)。從圖10 可知，位置①處，在碰撞過程中車輛前部保險杠未發(fā)生明顯變形，引擎蓋前緣和車輛前部下緣發(fā)生變形，行人的左腿與車輛前部發(fā)生碰撞后，左腿一直推著右腿運動。在位置②處，車輛前部保險杠蒙皮和車燈發(fā)生明顯變形，在前20 ms 行人右腿仍然被左腿推著運動；在20 ms 后，可以看出行人左、右腿發(fā)生了明顯的相對運動，行人左腿的膝關(guān)節(jié)高于右腿的膝關(guān)節(jié)，這可能與行人髖部沿著引擎蓋邊緣向上滑動有關(guān)。在位置③處，當(dāng)車燈安裝支架發(fā)生失效時，車燈下方保險杠蒙皮發(fā)生大面積的凹陷變形，這可能與保險杠未能完全覆蓋到車燈區(qū)域有關(guān)?？傊鲎策^程中，在位置①和位置②處，車輛前部產(chǎn)生的變形相對較小，行人下肢膝關(guān)節(jié)產(chǎn)生的橫向彎曲角較大。然而在位置③處，車輛前部產(chǎn)生的變形相對較大，行人下肢膝關(guān)節(jié)產(chǎn)生的橫向彎曲角較小。

圖10 站立狀態(tài)行人運動響應(yīng)

3.2 行人下肢骨骼損傷

對于行人下肢左腿長骨損傷，如圖11a 所示，行人左腿股骨應(yīng)力(σ)和脛骨應(yīng)力在3 個碰撞位置均出現(xiàn)了超過損傷耐受限度的情況，在碰撞位置③處，脛骨最大應(yīng)力(σmax)達到157.2 MPa，在碰撞位置②處，股骨σmax達到122.9 MPa。其中，在碰撞位置①和位置②處，左腿脛骨σ明顯超過脛骨損傷耐受限度。雖然股骨產(chǎn)生的σ低， 但大部分情況下其σ接近損傷耐受限度，面臨骨折的風(fēng)險。對于行人右腿長骨損傷，盡管右腿與車輛發(fā)生碰撞的時間晚于左腿，但是從圖11b 可知，在位置①處，碰撞產(chǎn)生的反向沖力 (Frecoil)使得右腿股骨最大應(yīng)力(σmax)到達124.9 MPa，仍然有較高的骨折風(fēng)險，行人右腿長骨σ在位置②和位置③處低于損傷耐受限度，因此在該區(qū)域行人右腿沒有骨折風(fēng)險。并且由于行人左腿先與車輛前部發(fā)生撞擊，因此多數(shù)情況下，左腿長骨應(yīng)力高于右腿。

圖11 左腿和右腿長骨最大應(yīng)力

從以上結(jié)果可知，行人左、右腿長骨都面臨骨折的風(fēng)險，因此對行人下肢長骨損傷位置展開分析。圖12 為左腿長骨σmax分布云圖，從圖中可知，無論行人何種運動狀態(tài)或處于何種碰撞位置，脛骨σmax集中出現(xiàn)在脛骨骨干區(qū)域，然而股骨σmax出現(xiàn)的位置與行人運動和碰撞位置有關(guān)。在位置①處，站立和步行狀態(tài)下行人股骨σmax集中在股骨骨干，跑步狀態(tài)下行人股骨σmax出現(xiàn)在股骨近心端股骨頭；在位置②處，站立和步行狀態(tài)下行人股骨σmax集中在股骨末端，跑步狀態(tài)下行人股骨σmax出現(xiàn)在股骨近心端股骨頭；在位置③處，股骨σmax集中出現(xiàn)在股骨近心端股骨頭及股骨頸附近區(qū)域。綜上分析，股骨損傷高風(fēng)險區(qū)域通常集中在股骨近心端股骨頭、股骨頸和股骨骨干區(qū)域，脛骨損傷高風(fēng)險區(qū)域集中在脛骨骨干區(qū)域。

圖12 左腿S 長骨應(yīng)力分布圖

對于行人右腿損傷，對比圖12 行人右腿長骨σ結(jié)果可知，在位置②和位置③處，行人右腿并無骨折的風(fēng)險，因此重點關(guān)注行人右腿在碰撞位置①的損傷。從圖13 可知，行人股骨σmax集中分布在股骨骨干附近；在站立狀態(tài)下，脛骨σmax出現(xiàn)在脛骨內(nèi)踝；在步行和跑步狀態(tài)下，脛骨σmax集中分布脛骨骨干。

圖13 位置1 中右腿長骨應(yīng)力分布圖

3.3 行人下肢膝關(guān)節(jié)損傷

圖14 給出了行人下肢膝關(guān)節(jié)橫向彎曲角(αknee)，從結(jié)果中可知，在位置①處，行人左腿和右腿的膝關(guān)節(jié)產(chǎn)生的橫向彎曲角均超過了16°，其中，左腿的膝關(guān)節(jié)橫向彎曲角最大值為36.5°，右腿最大值為20.5°。在位置②處，行人左腿膝關(guān)節(jié)橫向彎曲角在3 種運動狀態(tài)下均超過了損傷耐受限度，其最大值達到37.1°，行人右腿膝關(guān)節(jié)，僅在跑步狀態(tài)下橫向彎曲角超過了損傷耐受限度，其最大值為20.1°。在位置③處，行人在步行和跑步狀態(tài)下，左腿膝關(guān)節(jié)橫向彎曲角超過了損傷耐受限度，其最大值為31.9°，但是在站立狀態(tài)下，其左腿膝關(guān)節(jié)的橫向彎曲角處于安全范圍。除此之外，3 種運動狀態(tài)中行人的右腿膝關(guān)節(jié)橫向彎曲角均未超過損傷耐受限度。

圖14 膝關(guān)節(jié)橫向彎曲角

圖15 給出了3 種碰撞位置下行人膝關(guān)節(jié)橫向剪切位移(Sshear)，可以看出，行人膝關(guān)節(jié)橫向剪切位移在大多數(shù)情況下處于安全范圍。但是在步行和站立狀態(tài)下，左腿膝關(guān)節(jié)橫向剪切位移出現(xiàn)了超過損傷耐受限度的情況，其最大值達到12.5 mm；在跑步狀態(tài)下，右腿膝關(guān)節(jié)橫向剪切位移同樣出現(xiàn)了超過損傷耐受限度的情況，其最大值為11.9 mm。同時從結(jié)果中可以看出多數(shù)情況下，行人左腿膝關(guān)節(jié)橫向剪切位移大于右腿膝關(guān)節(jié)橫向剪切位移，表明這種情況下，行人左腿膝關(guān)節(jié)更容易產(chǎn)生韌帶拉傷和關(guān)節(jié)脫臼。從總體上看，行人左腿膝關(guān)節(jié)更容易遭受嚴(yán)重損傷。

圖15 3 種碰撞位置下膝關(guān)節(jié)剪切位移

4 討 論

本文研究了碰撞位置和行人運動狀態(tài)2 個因素對行人下肢損傷的影響，但是從圖8 行人下肢沖擊反力(Frecoil)曲線可知，在步行和跑步狀態(tài)下，行人下肢產(chǎn)生的第1 個沖擊反力峰值大小相差不大，這可能是模型中車輛只設(shè)置1 種碰撞初速度造成的。雖然已有研究表明行人損傷與碰撞時的初速度有關(guān)[24]，但是對于本文中行人處于多種運動狀態(tài)條件下，行人的損傷是否存在相同的規(guī)律還仍待進一步研究。

對于行人下肢膝關(guān)節(jié)損傷，文中膝關(guān)節(jié)橫向彎曲角明顯高于其損傷耐受限度，造成這種結(jié)果與模型中行人的肌肉未被激活有關(guān)，已有研究表明，肌肉是否被激活會影響行人最終的損傷[25]。在碰撞過程中，由于行人肌肉未被激活，行人的右腳在懸空的初始狀態(tài)下，產(chǎn)生了類似于“揮鞭”的運動，可能會造成下肢沖擊反力的第2 個峰值更大，增加行人下肢的損傷風(fēng)險。

同時從圖16 可知，在碰撞過程中，行人右腿的踝關(guān)節(jié)也發(fā)生了嚴(yán)重的橫向彎曲(見圖16a)，過大踝關(guān)節(jié)的橫向彎曲會造成踝關(guān)節(jié)的韌帶組織拉傷[26]；除此之外，行人的脊柱也產(chǎn)生了扭轉(zhuǎn)和彎曲運動(見圖16b)，這種運動可能會造成行人脊柱嚴(yán)重損傷[27]，這2 種損傷形式是難以康復(fù)的損傷，因此在接下來研究中有必要對這些部位損傷展開研究。

圖16 行人運動響應(yīng)

5 結(jié) 論

本文利用THUMS 假人模擬了3 種常見的行人運動狀態(tài)，基于行人下肢骨骼和膝關(guān)節(jié)損傷閾值，從生物損傷力學(xué)的角度分析了行人在車輛前部3 個碰撞位置的損傷, 得到如下結(jié)論。

1) 車輛前部橫向結(jié)構(gòu)特征的變化，使得行人在不同碰撞區(qū)域受到的傷害不一樣，結(jié)果表現(xiàn)為，行人在車燈碰撞區(qū)，受到的傷害相對較低。多數(shù)情況下，行人左腿（最先受到撞擊的一側(cè)）最終損傷大于右腿最終損傷，但是當(dāng)右腿處于懸空狀態(tài)時，右腿的損傷形式相對于左腿會更加復(fù)雜。

2) 對于行人下肢長骨損傷，通過研究行人下肢長骨應(yīng)力分布圖，精確地反映了行人下肢長骨應(yīng)力分布位置，左腿股骨最大應(yīng)力集中分布在股骨頭和股骨末端區(qū)域，其最大應(yīng)力達到122.9 MPa，右腿股骨最大應(yīng)力集中分布在股骨骨干區(qū)域，其最大應(yīng)力達到124.9 MPa，而脛骨最大應(yīng)力集中分布在脛骨骨干區(qū)域，其最大應(yīng)力達到157.2 MPa，因此以上區(qū)域為行人下肢長骨損傷高風(fēng)險區(qū)域。

3) 對于行人膝關(guān)節(jié)損傷，左腿膝關(guān)節(jié)產(chǎn)生的橫向彎曲角和剪切位移更大，其最大值分別為37.1°和12.5 mm，更容易引發(fā)膝關(guān)節(jié)韌帶拉傷和脫臼，左腿膝關(guān)節(jié)受到的損傷更為嚴(yán)重。

本文將事故信息與有限元方法結(jié)合完成了事故重建，結(jié)果表明事故重建能有效地研究事故中行人損傷原因，對今后開展行人損傷分析和事故仿真再現(xiàn)研究具有一定的指導(dǎo)作用。