儿童乘员在大倾角增高座椅中的下潜趋势及腹部损伤研究

为探究正面碰撞工况下大倾角增高座椅中儿童乘员的运动姿态、下潜趋势以及下潜对腹部损伤的影响,以经过验证的儿童增高座椅模型为基础,结合不同乘坐倾角的6岁PIPER儿童生物力学模型,在ECE R129正面碰撞台车模型中进行了动态模拟,建立了基于盆骨髂前上棘点的儿童下潜风险评价准则。仿真结果表明,50 km/h正面碰撞工况下,当靠背倾角超过35°后,儿童乘员发生下潜,下潜后腹部压缩量和粘性指数分别增加了234%和527%,肝脏最大第一主应变增加了45%,下潜导致腹部出现AIS 3损伤风险,限制盆骨旋转可减小儿童的下潜趋势。

北京市儿童家长对儿童加高座椅认知状况及干预措施研究

目的探索有效的干预措施,提高儿童加高座椅的使用,增强儿童乘车安全。方法通过小组讨论、播放儿童乘车安全宣传片(DVD)、儿童加高座椅使用说明/现场演示、小组讨论等干预措施,评估参与者对儿童乘车安全信息的直接反应以及各项干预措施的效果。结果52.1%的参与者年龄集中在31～35岁,93.0%的儿童在过去3个月内与家长几乎每天共同乘车;87.1%的情况下由父母决定孩子坐在什么位置;84.5%的儿童从未使用过儿童加高座椅。干预后97.2%家长认为加高座椅非常重要;55(77.5%)家长对儿童加高座椅的态度发生转变,在态度未发生改变的参与者中,63.0%的人已经认为加高座椅重要;在促使参与者态度发生改变的因素中,所有干预措施在内的综合模式最有效(27.1%),其次是儿童加高座椅使用说明/现场演示和DVD。结论DVD、讨论和使用说明/现场演示的综合措施对提高儿童安全是有效的。

儿童乘员伤害指标及下潜趋势的影响因素

建立了基于多刚体动力学MADYMO软件的儿童乘员约束系统台车碰撞系统的仿真模型,包括儿童座椅增高垫、成人安全带系统、后排座椅、6岁儿童假人,研究了成人安全带系统的限力器和预紧器的相关参数对儿童乘员碰撞响应和损伤值的影响.结果表明:卷收器预紧器可有效减小儿童乘员伤害值,同时减小儿童乘员的下潜风险;而锚点预紧器会增大儿童乘员的下潜风险,锚点预紧器与安全带单向锁止器配合使用可降低儿童乘员的下潜风险;广泛用于降低成年人碰撞伤害的4.0kN卷收器式限力器在本研究中被证实对于儿童乘员没有明显的保护效果,减小成人安全带限力值可对儿童起到较好保护作用.

侧面安全气囊对儿童乘员的损伤防护效率

为了评价轿车侧面碰撞中侧面安全气囊动态展开条件下对在位儿童乘员的损伤防护效率,基于子结构方法(PSM),采用LS-Dyna和MADYMO软件建立仿真模型,对Euro-NCAP侧面碰撞条件下,有、无侧面安全气囊展开时,使用增高座椅且肩带有松弛、使用增高座椅且肩带位于背后、使用增高座椅且肩带位于胳膊下方和正确使用儿童增高座椅的6岁儿童乘员的头、颈及胸部的动力学响应进行对比分析.结果表明:对于误用增高座椅的儿童乘员,展开的侧面安全气囊不会明显增加其头、胸部损伤风险;对于正确使用增高座椅的儿童乘员,展开的侧面安全气囊能够降低其头、胸部的损伤风险;无论误用或正确使用增高座椅,儿童乘员颈部损伤风险都需视实际碰撞情况而定.

增高座椅性能参数影响及损伤仿真分析

为了降低儿童乘员在碰撞过程中胸部和头部的损伤率,对增高座椅儿童约束系统进行参数化分析。本文采用多体动力学软件MADYMO建立儿童乘员碰撞仿真模型,并按照FMVSS213法规验证模型的有效性。在此基础上,以头部质心合成加速度、头部损伤准则HIC36、胸部合成加速度为损伤指标,分析增高座椅与台车座椅之间的摩擦系数、汽车座椅安全带刚度、增高座椅在高度方向上变化对儿童损伤的影响,仿真结果表明:在增高座椅底面涂以摩擦材料以提高摩擦系数,适当提高安全带刚度及维持现有座椅高度可以显著减少儿童在碰撞过程中的头部和胸部损伤。

汽车儿童乘员事故重建研究

首先,采用PC-Crash软件进行两车碰撞事故再现,求得目标车辆沿X、Y轴的加速度和绕Z轴的转动角度。然后,将PC-Crash求得的结果作为MADYMO模型的初始边界条件,模拟儿童乘员头、颈及胸部的动力学响应。结果表明:仿真中两碰撞车辆停止位置与实际事故中的情况较好地吻合;儿童乘员头、颈、胸部的动力学响应较好反映了儿童乘员实际的损伤情况。前排座椅头枕、座椅安全带及头、胸部运动的不同步分别是导致儿童乘员头、胸及颈部损伤的主要原因。

儿童增高座椅安全带约束路径研究

儿童乘员使用成人安全带约束的儿童增高座椅在发生正面碰撞时,会出现肩部安全带过于接近颈部以及腰部安全带从盆骨滑移的现象,从而导致颈部拉力和弯矩过大,以及造成腹部压力过大的情况。针对该问题进行研究,通过对肩带导向及腰带导向的不同位置进行优化组合,寻找能有效改善该问题的安全带约束路径,同时减少儿童乘员受到的伤害。研究结果表明,安全带约束路径经过优化后可有效改善上述现象,同时也有效地提升了儿童乘坐安全性,其中上颈部拉力减小了21.0%,上颈部弯矩减小了21.8%,儿童乘员的头部和胸部损伤指标也显著下降。

增高型儿童安全座椅的特点与发展趋势

通过解析增高座椅的结构,参考国内外的研究和实验结果,提出国外发达国家的相关安全统计数据,分析证明其在各种儿童安全座椅中具有约束系统简单、拆装方便及优秀的安全保护作用等特点。得出增高型儿童安全座椅不仅是学龄儿童乘车的必需品,而且它的安全保护性能是可以信赖的。

老年人助力起身座椅设计研究

老年人的身体机能下降,关节运动不灵活,助力起身坐具能够帮助老年人顺利起身、落座。但现有的助力起身坐具有着笨重、成本过高、舒适性差等缺点。本研究运用人机工程学理论,对老年人进行人体尺寸分析,得出老年助力座椅的尺寸设计要求;对老年座椅的使用情况进行分析,得出功能设计要求。最终,设计出一款结构简单、舒适、轻便、经济的老人起身助力坐具。