简介:通过构建人体有限元模型,研究交通事故中儿童胸腹部生物力学响应及损伤机理,对提高汽车安全性设计具有重要意义。基于CT医学图像构建了包括胸骨、肋骨和内脏等软硬组织在内的具有详细解剖学结构的6岁儿童乘员胸腹部有限元模型,并构建了具有真实几何形状的斜方肌、外斜肌、冈下肌、肩胛下肌等肌肉组织。利用所构建的模型重构了儿童胸部碰撞尸体试验,仿真得到的胸部撞击力-变形量曲线、粘性准则(ViscousCriterion,VC)值与尸体试验结果呈现一致性,表明了该模型的有效性。对碰撞中肋骨、心脏和肺等胸部组织器官的应力应变进行了分析,结合损伤准则讨论了其损伤状况及损伤机理。
简介:采用计算机仿真和试验相结合的方法,根据ECER129法规在多刚体动力学分析软件(MathematicalDynamicModel,MADYMO)中建立Q3儿童测试假人和Facet儿童人体模型的正碰和侧碰仿真模型[1]。通过台车碰撞试验验证所建仿真模型的有效性,研究在侧碰情况下,Q3儿童测试假人和Facet儿童人体模型动态响应的差异性。仿真结果发现,在侧面碰撞时,Q3儿童测试假人回弹过程中侧倾角度明显大于Facet儿童人体模型,二者头部加速度曲线以及伤害值较为吻合,但胸部3ms合成加速度相差较大。研究结果表明,Q3儿童测试假人胸椎相比Facet人体模型刚度较大,Q3儿童测试假人胸椎、腰椎生物仿真度有待进一步提高。
简介:为了研究校车碰撞事故中不同约束条件下儿童乘员的动力学响应及对损伤参数的影响,应用有限元方法建立校车与HybridⅢ6YO儿童假人的有限元分析模型。对比校车侧翻、顶压及儿童座椅试验结果,验证了模型的有效性。研究了在无安全带、两点式安全带、三点式安全带约束条件下,儿童乘员在校车正面碰撞(碰撞速度为20km/h、30km/h、40km/h)和侧翻工况下的儿童的动力学响应及损伤参数:头部加速度[头部损伤指标(HeadInjuryCriterion,HIC)]、位移量、胸部合成加速度(胸部损伤指标ThAC)。仿真结果表明,正面碰撞速度对儿童损伤风险的影响显著,在无安全带和两点式安全带约束下的儿童头部加速度比三点式安全带约束下的高,且峰值超出了FMVSS213法规所规定的基准值784m/s~2。在侧翻碰撞中,碰翻侧的儿童与车身侧围结构发生碰撞导致头部和胸部加速度高,损伤风险较大。研究结果可作为专用校车儿童乘员保护研究的参考依据。