基于行人落地碰撞的车辆前部结构参数分析

在行人-车辆碰撞事故中,行人头部损伤不仅源于行人与车辆的一次碰撞,而且还有与地面的二次碰撞.为了综合分析车辆前部结构参数对一、二次碰撞中行人运动学及头部损伤的影响,本文在MADYMO中对车辆前部结构(挡风玻璃角度(WA)、发动机罩角度(BA)、发动机罩长度(BL)、发动机罩前沿高度(BLEH)和离地间隙(GC))进行参数调整,构建一系列行人-车辆碰撞多体模型,并采用多元线性回归方法分析车辆参数对行人运动学和头部损伤的影响.结果表明,一、二次碰撞中,BLEH对行人头部HIC值(车)和行人旋转角度的影响均最为显著(p<0.01),BA对头部角加速度(车)的影响较BLEH更为显著,WA、BL和GC对行人运动学与损伤的影响均较小.较低的BLEH对一次碰撞中行人头部的保护更好,但BLEH过低易导致二次碰撞中行人头部首先与地面碰撞,这会增大头颈部的损伤风险.本文定量分析了车辆前部结构参数对行人一、二次碰撞的影响,研究结果可为车辆安全性设计提供理论参考.

基于CART决策树的车辆与行人碰撞中头部损伤风险预测

为快速预测汽车碰撞行人头部损伤风险,建立了一种基于多刚体系统动力学仿真方法和分类回归决策树(CART)的预测模型。参考欧洲新车评价规程(Euro-NCAP),开发了具有精细化刚度特征的车辆前部结构多体模型;以行人尺寸、初始车辆速度和行人速度、人车碰撞位置、相对角度为变量,通过全因子设计试验方法,建立了4500组多体仿真模型;采用CART模型,挖掘变量与动力学响应参数的关联性。结果表明:车辆初始碰撞速度是影响行人头部动力学响应的关键因素;该模型对于碰撞速度和头部损伤准则(HIC15)值的预测精度分别为87.5%和86.8%,平均预测耗时为42.7ms,两者均具有较高的预测精度和决策能力。该结果可为制定行人头部损伤风险评估实验和损伤防护研究提供理论参考依据。

车辆碰撞速度对行人致命损伤风险的影响研究(英文)

在车辆与行人碰撞中,行人头部和胸部为行人两大致命损伤部位。本文应用THUMS行人有限元模型,分析了行人在中型轿车、微型轿车、1Box和SUV等4类不同前部结构车辆和碰撞速度为20km/h、30km/h、40km/h、50km/h的条件下行人动力学响应,及头部和胸部碰撞速度,并根据计算得到的头部HIC值和胸部压缩量分析了致命损伤风险。结果表明,车辆碰撞速度和汽车前部结构形状是影响行人动力学响应和损伤严重度的两大主要因素,减小车辆碰撞速度至30km/h或更低是减轻行人致命损伤风险的有效途径。在中型轿车和SUV碰撞中的主要损伤部位是头部,而在1Box碰撞中是胸部损伤。在微型轿车碰撞中,在头部未与A柱碰撞时,其致命损伤风险较低。分析结果为研发行人损伤防护型的车辆前部结构提供理论指导,如较短的汽车前部结构和较大面积的风挡玻璃有助于减轻行人的致命损伤。