乘用车乘坐位置安全性研究

为研究中国乘用车乘坐位置安全性,基于中国交通事故深入研究项目(CIDAS)2011~2022年统计数据,分析了3种碰撞形态下各个乘坐位置的伤亡状况,利用危险度模型对前、后排位置乘员进行致命风险计算,并利用危险度加权模型和危险度几何平均模型分别对各个乘坐位置进行危险度计算。结果表明:前排相对于后排的致命风险系数为1.18;以驾驶员位置危险度100%作为参照标准,副驾驶位置危险度为79.57%、左后座危险度为105.23%、右后座危险度为93.82%、中后座危险度为191.69%。

基于Thor-AV假人有限元模型的不同坐姿乘员损伤分析

为研究不同坐姿下乘员正面碰撞损伤趋势,基于某车型构建了Thor-AV假人与车辆碰撞仿真模型,对3组不同坐姿(座垫角度25°,座椅靠背角度42°、52°、62°)乘员假人开展中国新车评价规程(C-NCAP)正面100%重叠刚性壁障碰撞仿真。结果表明:座椅靠背角度越大,头部伤害风险越大;颈部剪切力及轴向拉力随靠背角度增大而逐步增大;乘员锁骨在碰撞过程中存在较大的骨折风险;胸椎T12的轴向压缩力对乘员安全产生较大威胁,在座椅靠背角度为62°时最大压缩力达到11.6kN;该车型在大角度靠背座椅状态下,约束系统不能有效保护乘员。

基于组合近似模型的可靠性优化方法在行人柔性腿型碰撞中应用研究

当行人与车辆发生碰撞时,车身最前端的部件将直接与行人下肢腿部发生接触,其设计是满足行人下肢保护要求的关键。然而针对传统要求的基于刚性腿型行人保护车辆前结构设计方法,在应对柔性腿型行人保护要求已呈现明显的局限性。为了提高保险杠结构的柔性腿型保护功能,结合试验设计技术、组合近似建模技术、多目标优化算法和可靠性分析方法,以行人腿部的伤害值最低为优化目标,对车辆前端结构参数进行可靠性优化设计并对优化结果进行试验验证。研究结果表明:优化后的车辆前端结构与原设计相比,行人柔性腿型保护功能得到明显提高,为车辆前端结构的设计与开发提供有效的参考。

基于行人保护的乘用车前部造型设计优化

汽车前部造型是获得良好的行人保护性能的关键。基于《欧盟行人保护法规》之条款Directive78/2009/EC及《欧洲新车评价规程》(Euro-NCAP)中的相关规定,运用计算机辅助造型(CAS)技术,考虑到行人保护头部碰撞区域及腿部碰撞区域的划分要求,对某乘用车的前部造型(发动机罩、翼子板、通风盖板和前保险杠)进行优化。结果表明:采用优化后的前部造型有效地控制了碰撞区域,有利于提升该车型的行人保护性能。因此,该结果可为新车造型设计提供参考。

高密度结构泡沫对汽车前纵梁耐撞性的影响及应用

为降低偏置碰撞时乘员腿部伤害,研究了汽车前纵梁的耐撞性及其改进。对某车型几种不同前纵梁截面,进行了弯曲压溃和轴向压溃的有限元分析。作为改进,在前纵梁延伸段内填充了高密度结构泡沫,进行了偏置碰撞试验。结果表明:填充结构泡沫后,前纵梁延伸段的变形模式得到控制,并减少了碰撞对乘员舱的侵入;与普通纵梁相比,改进后的纵梁的弯曲性能(平均载荷、吸能、比吸能)和轴向传力能力,均提高近一倍;驾驶员假人右下小腿的胫骨指数由0.97降至0.38,且小腿胫骨压缩载荷也有明显降低。因此,该设计保持了乘员舱完整性,增强了整车耐撞性。

基于行人保护的SUV车型前端造型设计研究

分别对SUV车型行人头部、腿部碰撞区域造型特点进行分析,提出发动机罩、通风盖板、翼子板、发动机罩前缘、前保险杠、散热器格栅的造型控制策略。同时提出前保险杠造型支撑区域概念,并利用MADYMO分析模型,在前保险杠前端零部件刚度一定的条件下,找出其最佳位置关系。结果表明,优化后的SUV车型前端造型可有效控制伤害值,有利于提高行人保护性能。

泡沫与塑料静态压溃分析及在行人小腿碰撞中验证

研究了行人保护小腿碰撞时,车辆前端材料的吸能性能。先对3种不同密度的泡沫和1种塑料,进行静态压溃性能试验。在此基础上,选择吸能较好的30 g/dm3的泡沫和这种塑料,在某款运动型多功能车(SUV)车上,测量了行人保护小腿碰撞试验中样件的吸能性能。结果表明:静态压溃试验中,该种塑料的整体性能优于泡沫,塑料试验的峰值载荷、平均载荷、总吸能为泡沫试验的4倍以上,塑料试验的质量比吸能也高于泡沫的。因此,在相同吸能空间条件下,采用塑料作为车辆前端吸能材料,能够降低行人小腿胫骨加速度及膝部弯曲角,因而,有利于改善行人小腿碰撞安全性。

碳纤维复合材料发动机罩行人保护性能的试验验证

为研究碳纤维复合材料发动机罩行人保护性能,与同结构金属发动机罩进行了对比试验验证。试验结果表明,碳纤维复合材料发动机罩的头部合成加速度峰值比金属发动机罩平均低30%,在结构加强位置类似的情况下,其更有利于降低头部伤害值;碳纤维复合材料发动机罩对发动机舱内布置影响较小;碳纤维复合材料发动机罩在受到行人头部冲击后能够保证结构的完整性,有利于降低事故维修成本。

肥胖伴哮喘患儿自身体质指数变化与脂肪因子、肺功能的相关性研究

目的探讨肥胖伴哮喘患儿自身体质指数变化,肺功能和脂肪因子的相关性。方法64例肥胖伴哮喘患儿,减肥半年,分别在减肥治疗前后收集肺功能、身高体质量、血清脂联素和血清瘦素,分析其相关性。结果肥胖伴哮喘患儿BMI变化数值与瘦素成正相关关(r=0.432,P<0.05),与肺功能(FEV1%,r=-0.573,P<0.05;FVC%,r=-0.327,P<0.05,PEF25,r=-0.614,P<0.05;PEF50,r=-0.362,P<0.05)和脂联素(r=-0.447,P<0.05)呈负相关关系;肺功能与脂联素(r=0.536,P<0.05)呈正相关。结论肥胖伴哮喘患儿降低体质指数可明显改善肺功能,可能是通过改变脂肪因子的含量的途径。

肥胖对儿童哮喘危重状态治疗的影响

目的探讨体重因素对儿童哮喘持续状态治疗的影响,从而指导临床对肥胖患儿哮喘持续状态的治疗及其预后的判断。方法收集72例哮喘危重状态的住院患儿,根据体质指数将患儿分为肥胖组和非肥胖组,收集性别,年龄激素用药总量,住院天数,雾化次数,呼吸衰竭例数及住院天数数据。结果肥胖组与非肥胖组性别及年龄无统计学差异,但在激素用药总量,住院天数,雾化次数,呼吸衰竭例数及皆有差异有统计学意义(P<0.01)。结论肥胖患儿出现哮喘危重状态时,病情更严重,治疗更困难。

单纯性肥胖伴哮喘患儿体质量指数变化对肺功能的影响

目的探讨单纯性肥胖伴哮喘患儿减肥前后体质量指数(BMI)的变化对哮喘患儿肺功能的影响。方法选取2014年5~6月该院就诊的肥胖伴哮喘患儿70例作为研究对象,经减肥治疗1年后分为非肥胖组(29例)和肥胖组(41例);并分别在减肥治疗前后收集肺功能、体质量、身高等资料进行比较。结果两组患儿治疗前各相关指标比较,差异均无统计学差异(P>0.05);非肥胖组患儿经减肥治疗后肺功能改善情况明显均好于肥胖组,差异均有统计学意义(P<0.01);但是两组用力呼气50%流速情况比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论通过减肥降低患儿BMI可以达到改善肥胖患儿肺功能的治疗效果。

某车型前横梁吸能板优化设计

随着汽车对行人的碰撞保护国家标准的出台,行人保护安全的研究与应用越来越受到汽车厂商的重视。文章以《欧盟行人保护法规》(Regulation(EC)No78/2009)为基础,运用CAE技术,考虑到行人保护小腿碰撞伤害值要求及制造工艺要求,对某乘用车的前横梁吸能板结构进行优化。试验结果表明,采用优化后的吸能板结构有效地降低了小腿伤害值,有利于该车型行人保护性能的提升,为以后类似设计提供参考。

碰撞位置对行人头部生物力学模型损伤影响

利用人体头部生物力学模型研究了行人与车辆前端碰撞时头部损伤。结果表明,在同一目标点进行碰撞时,由于颅骨碰撞位置不同,产生的颅骨损伤也不同,当碰撞位置为额骨和颞骨时存在骨折风险;对于颅脑损伤,随着碰撞位置不同,存在不同脑挫裂伤及脑振荡风险;与EEVC头部碰撞模型对比头部合成加速度曲线趋势一致,发动机罩外板变形接近,HIC15值随着碰撞位置不同,存在较大差异。

基于行人保护的SUV前保险杠防撞系统优化

为减小SUV车型在人车碰撞中对行人小腿的伤害,文章对SUV车型前保险杠造型进行了优化。分析了上支撑与下支撑布置和材料对小腿碰撞伤害值的影响,结果表明,当前保险杠上支撑安装位置处于小腿上部质心以下时,上支撑与小腿上部质心距离及上支撑材料对胫骨加速度值影响较大,上支撑与下支撑距离与下支撑材料对剪切位移影响较大。采用优化后的前保险杠防撞系统有效地控制了行人小腿伤害值,有利于该车型行人保护性能的提升,为以后SUV车型行人保护前保险杠防撞系统设计提供一些参考。

基于Flex-GTR腿型的乘用车前端造型设计

为减小人车碰撞中对行人小腿的伤害,考虑到柔性腿型碰撞性能要求,文章利用简化的汽车前端模型对乘用车发动机罩前缘、前保险杠上部以及前保险杠下部区域造型特点进行模拟分析。结果表明:前保险杠下部(LBRA)高度主要影响胫骨弯矩(T1～T3)大小;LBRA离地间隙越小,越有利于控制腿型运动姿态,对降低膝盖韧带拉长量和T1～T3较为有利;减小BL值有利于控制膝盖前十字韧带(ACL)的拉伸及T1与T2值;BLEH值对膝部韧带及胫骨弯矩影响不大。说明汽车前端造型对柔性小腿碰撞性能有重要影响,为以后新车造型设计提供了参考。

肥胖伴哮喘儿童血清脂联素变化与哮喘控制情况的相关性研究

目的研究肥胖伴哮喘儿童血清脂联素变化与哮喘控制测试(ACT)评分及肺功能的相关性。方法选取2015年6月至2016年6月就诊于该院儿科的62例肥胖伴哮喘患儿并进行规范化治疗半年,分别在规范化治疗前后收集肺功能、ACT评分并测定血清脂联素水平。采用Pearson相关性分析方法分析3项指标相关性。结果血清脂联素水平、肺功能所有指标和ACT评分在规范治疗前后比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。脂联素的血清表达与肺功能呈负相关[第1秒用力呼气容积(FEV1):相关系数(r)=-0.552,P<0.05];用力肺活量(FVC):r=-0.289,P<0.05;用力呼气25%肺活量时流速(PEF25%):r=-0.527,P<0.05;用力呼气50%肺活量时流速(PEF50%):r=-0.428,P<0.05];脂联素的血清表达与ACT评分呈负相关(r=-0.639,P<0.05);肺功能与ACT评分呈正相关(FEV1:r=0.653,P<0.05;FVC:r=0.318,P<0.05;PEF25%:r=0.491,P<0.05;PEF50%:r=0.275,P<0.05)。结论肥胖伴哮喘患儿控制情况及肺功能与血清脂联素具有相关性。

基于多目标可靠性优化的骡车车身耐撞性及轻量化设计

以正面40%重叠可变形壁障碰撞为例,采用试验设计、RBF近似模型和多目标可靠性分析方法,对车身结构参数进行多目标可靠性优化。结果表明:优化后的车身结构满足耐撞性和轻量化要求,同时提高了结构可靠性,为车身结构设计提供了有效的参考。

国外行人柔性腿型冲击器的发展及现状

行人下肢损伤生物力学的研究推动了行人柔性腿型的开发。行人柔性腿型在开发过程中,其生物逼真性、试验重复性及可操作性逐渐提高,最终达到测试用冲击器的要求。在文献研究的基础上,概述了国外行人柔性腿型的发展及现状,包括行人下肢损伤机理、行人柔性腿型冲击器开发过程,以及不同版本柔性腿型差异,并提出了未来开发针对中国人的人体特征的行人柔性腿型冲击器问题。

行人保护柔性腿型碰撞的车辆前端结构优化设计

在开发某车型时,为达到2014年欧盟新车评价规程(Euro-NCAP)中柔性小腿(Flex PLI)碰撞满分6的目标,对其前端结构进行优化。运用计算机辅助工程(CAE)技术,优化前横梁吸能装置结构:弱化孔宽度增加至35 mm,并增加压溃引导面;优化下支撑结构:去掉连接件,并将下支撑前端面厚度减少至0.8 mm。优化后的吸能装置可以实现完全压溃,这使其本身的吸能增加22 kJ,使小腿胫骨中上部弯矩降低106 Nm;与优化后的下支撑相配合,小腿的中部可以向X正向移动增加25 mm,下部向X正向移动减少15 mm,使内侧副韧带伸长量降低了17.8 mm。改进后的前端结构柔性小腿碰撞达到满分。

基于Euro-NCAP评价规程行人柔性腿型碰撞试验

为了减少行人小腿碰撞伤害,参考2014年版的欧盟新车评价规程(Euro-NCAP),对某车型进行柔性腿型(Flex-PLI)碰撞试验;评估了行人小腿碰撞得分,以此来分析影响胫骨伤害及膝部伤害的关键因素。结果表明:车辆前端与胫骨接触位置结构刚度对胫骨弯矩值影响较大;膝部韧带伸长量与膝关节上部及下部相对运动有关。因此设计时,应避免因车辆前端结构刚度过强导致胫骨弯矩超标准;应通过调整膝关节上部及下部侵入量来改善膝部韧带伸长量。这些结论,可为改进车辆前端设计提供参考。