载人空投着陆冲击下不同乘员姿态的损伤影响

针对某军用车辆在1 m高度进行无缓冲平台空投实验,并建立座椅与乘员的模拟模型。利用实验获取的座椅安装点冲击信号作为模拟模型的输入数据,并通过实验结果与模拟结果的对比验证了该模型的可靠性。借鉴航空工程相关研究,提出了一种将各关键损伤指标加以归一化的权重评价指标—加权损伤准则(weighted injury criteria,WIC)。研究了乘员仰卧角度和大小腿夹角两个姿态参数对乘员损伤的影响,并以WIC为优化目标,利用遗传算法完成参数优化工作。研究发现:对乘员小腿运动进行约束能降低乘员整体损伤响应,乘员对抗着陆冲击的最佳姿态为仰卧角47°~56°、大小腿夹角62°~68°。

基于双目立体视觉的乘员运动姿态测量方法研究

提出了基于双目立体视觉的汽车乘员运动姿态测量方法。首先使用自主搭建的双目立体视觉系统,按照张正友标定法标定相机并对图像进行立体校正;然后提出基于邻域的SGBM单参数优化算法,并依此建立乘员关键特征点与三维空间坐标间的映射关系,实现了对乘员运动姿态的非接触动态测量。实验结果表明,该方法可以有效地测量乘员运动姿态,且测量精度较高,对汽车乘员非标准坐姿下的保护策略制定具有重要的参考价值。

基于地铁乘员站立姿态头部碰撞损伤仿真分析研究

地铁是城市公共交通重要部分,碰撞事故一旦发生,将会造成巨大伤亡。本文建立车厢−乘员−扶手耦合三维多刚体动力学模型与头−地板耦合三维有限元模型,基于生物力学指标,研究3种基本工况下不同站姿地铁乘员头部损伤,旨在探究乘员姿态对头部损伤影响规律。结果表明:1)头部损伤生物力学指标最大值均基本集中在脑干处与颅脑顶端,可以判断发生脑损伤;2)地铁站立乘员抬头角度、面向方向对头部损伤影响较大,脚部竖跨角度对头部损伤结果有一定影响,而脚步横跨角度对头部损伤结果影响不大;3)地铁站立乘员保持头部弯曲角度45°、面向地铁行驶方向、脚步竖跨角度0°姿态,将在地铁碰撞事故中面临更严重脑损伤风险。

紧急制动下的驾驶员运动姿态变化与碰撞损伤研究

为研究AEB的介入对车辆被动安全性的影响,本文中通过志愿者实车测试,借助驾驶机器人和车载高清摄像机,完成了24组不同制动减速度和不同试验速度下驾驶员的运动姿态采集,分析了AEB制动过程中驾驶员的前倾位移量的变化规律。结果表明,在相同制动初始速度下,驾驶员位移量随着制动减速度的增加而加大;当制动减速度较小时,制动初速度对驾驶员位移量的影响不大;当制动减速度较大时,随着制动初速度的增加,驾驶员的位移量波动较大,没有明显的规律。借助THUMS人体模型,通过仿真对比分析正撞工况下有无AEB作用驾驶员的伤害情况,得出了在现有的被动安全开发策略下,AEB的作用会加剧驾驶员的损伤的结论。