小偏置碰撞中AEB对乘员头颈部损伤的影响研究

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wjief
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
交通事故中小重叠率的偏置碰撞造成的事故死亡人数超过1/4。随着汽车主动安全技术的应用,自动紧急制动(Autonomous Emergency Braking,AEB)作用下的乘员离位导致汽车约束系统的保护效果降低的现象也得到关注,而小偏置碰撞产生的横向加速度会加剧离位可能使乘员受到更大的损伤风险。乘员的头颈部作为最重容易受伤的部位,AEB作用对其损伤程度和机理的影响也亟待研究。本文的目的是建立一个具有详细头颈部结构的乘员假人有限元模型,通过在不同速度下进行仿真试验研究AEB和颈部肌肉主动力作用对乘员头颈部损伤程度和机理的影响。本文以湖南大学头颈有限元模型为基础,通过使用杨济匡等人建立的具有详细结构的头部模型替换原来的二维头骨,并使用克里格插值法将李凡等人用志愿者颈部核磁共振影像建立的具有主动力的颈部肌肉模型装配到对应的解剖学位置上,并用同样的方法建立脊髓模型放置在颈椎内,建立起具有详细头颈部结构的混合头颈有限元模型。用上述头颈模型替换HybridⅢ有限元假人的头颈部分,得到本文的混合乘员假人有限元模型并进行验证。通过整车模型仿真试验得到不同速度下小偏置碰撞中汽车的加速度曲线作为边界条件,并使用相关文献中的AEB的控制逻辑和制动加速度曲线作为AEB作用时的输入边界来研究不同工况和颈部肌肉主动力对乘员头颈部损伤的影响。研究表明,AEB作用会加剧乘员离位导致更高的头部损伤风险,该影响随碰撞速度提高而增强。低速时颈部肌肉主动力可以稳定头部而降低损伤,但在高速下作用不明显。在损伤机理上,AEB作用会改变头颈部的损伤部位,同时使各组织结构受到的等效应力增加。颈部肌肉主动力会增加颈椎骨上的应力,降低头部结构上的应力,但对椎间盘和脊髓无明显影响。其中AEB和肌肉主动力作用对头骨、颈椎骨和椎间盘的影响程度随碰撞速度变化而变化,但软组织受到影响的程度基本不受速度变化的影响。在受到的应力形式上,头骨和颈椎骨主要受到挤压和剪切的作用;椎间盘和脊髓则主要受拉伸和剪切;大脑和小脑主要受到挤压而脑干则受到拉伸。
其他文献
近年来,具有可切换固-液粘附性的超疏水表面已在基于液滴的微流体设备、液滴操纵和防疏冰等方面得到了独特的应用。构建可调节的微结构是获得这种可控粘附性的有效方法,然而,目前大部分制备图案化微结构的方法依赖于模具或需要特殊的化学处理,涉及复杂的制备过程。针对此问题,本文提出了一种基于静电气雾沉积制备磁响应超疏水表面的新方法,对静电气喷理论进行了分析,对磁响应超疏水表面制备实验进行了探究,主要的研究内容包
车辆边缘计算(VEC)是一种新型的计算模式,在提高智能网联车辆计算能力方面具有巨大潜力,可支持计算密集、能源消耗和延迟敏感型的基于深度神经网络(DNN)的智能车载应用。现有的研究成果表明,通过DNN任务分割的方式联合设备和边缘节点协同执行推理任务是一种降低延迟和能耗的有效方法。然而,由于VEC中边缘节点的计算资源有限并需要同时为多辆车提供计算资源,分配给每个任务的计算资源可能是不同的,这会导致DN
在摩托车碰撞事故中,人体头部是最容易发生严重或致命损伤的部位,正确佩戴头盔是降低碰撞事故中人体头部损伤的有效途径。虽然佩戴摩托车头盔能够降低头部损伤概率以及损伤程度,但随着交通状况的日益复杂,传统头盔面临的防护性能不足问题逐渐凸显出来,在佩戴头盔情况下的头部碰撞损伤仍时有发生。因此,有必要通过进一步提高头盔的防护性能降低头部碰撞损伤。相关研究表明,在防护头盔设计中吸能缓冲层是吸收碰撞动能的最主要部
转弯工况下,由于搅拌筒的回转以及自身转弯离心力共同作用,搅拌车更容易侧翻。针对此问题,选择6×2搅拌车为本文的研究对象,建立搅拌车ADAMS多体动力学整车模型,开展搅拌筒动态质心研究,探究满载的搅拌筒动态运转对搅拌车侧翻稳定性的影响;以提高搅拌车的侧翻稳定性为目的研究并提出新的抗侧翻控制策略。主要研究内容有:(1)探索搅拌筒动态质心的变化规律,并研究分析其对搅拌车的影响。与以往通过纯粹的运动学理论
配电网接入居民区,运行环境复杂,配电线路易与树枝间歇性接触或坠落在沥青、草坪、沙地、水泥建筑物等非理想介质表面,引发单相高阻接地故障。此类故障的过渡电阻大,故障特征不明显,普通的保护难以检测,若故障长期存在,则可能引发严重的后果,如火灾、两相接地短路、大面积停电等。高阻接地故障检测是电力工程师和研究人员所面临的挑战之一。本文针对小电阻接地系统高阻故障特征分析及检测与保护方法展开研究。建立了小电阻接
随着抗震等级的提高,抗震设计要求增加建筑用钢量,客观上常导致普通钢筋配筋率变大,不仅会导致节点区钢筋密集,大幅增加了施工难度,工程质量难以保证,而且降低了经济性,特别是随着高强混凝土的推广应用,这一问题变得尤为突出。针对工程实践中存在的当钢筋使用密集时施工不便难以保证施工质量的问题,提出了将钢筋绑扎成束的配筋形式,我们称之为并筋,但并筋后钢筋与混凝土之间的有效接触面积减少,粘结性能相对变差。本文分
建设工程造价在工程建设领域占据着重要地位,自改革开放以来,工程造价管理遵循经济体制改革和现代市场体系,相关制度持续完善。但我国目前工程造价计价依据在市场顺应度方面已显不足,工程造价数据库建设信息服务水平较低。面对待编标准是否能够适应各方需求、如何避免待编标准与现有标准重复交叉、如何科学地界定建设工程造价标准适用范围等问题,都需要建立一套标准体系进行指导。建立科学合理的建设工程造价标准体系,及时更新
在提升车辆行驶舒适性的过程中,振动问题是难以绕开的难题。车架作为非承载式车身的主要受力部件,其振动动态特征极大地影响着整车振动特性。车架由多种截面的耦合薄壁梁结构组成,其承载不同部件并承受各种载荷,所以振动能量在车架中的传递途径具有多样性。对车架振动传递的本质建模分析与定量描述是一个难点,研究振动能量在车架结构的传播规律有助于实现人为抑制振动。本论文从这个难点出发,以边梁式车架的典型梁结构为研究对
汽车传动系统中,变速器是重要的传动核心构件,其中,金属带式无级变速器(Continuously variable transmission,CVT)因为能够实现连续速比变化来提高燃油经济性从而受到广泛关注。金属带式CVT箱体作为承载传动轴的关键部件,其在热应力作用下的机械性能直接影响到变速器的可靠性和工作性能。因此本文以金属带式CVT箱体为研究对象,针对某国产金属带式CVT箱体在较高温度下的强度和
SiCf/SiC陶瓷基复合材料是一种典型的硬脆材料,其具有诸多优良的力学性能,如耐高温、耐腐蚀等。从而被广泛应用于极端工况中,如核反应堆、飞机发动机燃烧室等。由于其具有高硬度以及高脆性的特点,容易在加工过程中产生崩碎和裂纹。然而,目前对于SiCf/SiC陶瓷基复合材料的变形损伤机理研究还十分缺乏。因此,为了提高SiCf/SiC陶瓷基复合材料的加工效率及生产应用,研究SiCf/SiC陶瓷基复合材料的