追尾大货车事故大客车乘员损伤指标研究

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大客车是我国道路运输行业中一个比较重要的交通工具。近年来随着流动人口的增加和出行次数的增多,大客车承担的客流运输较多。随之大客车的交通事故发生率增高,特别是重特大交通事故,造成的人员伤亡和财产损失较为严重。除却一些客观的因素,多为驾驶员的操作失误、疲劳驾驶、超速等行为造成的。对这些事故深度分析发现,发生事故时,系安全带的乘员在事故中损伤程度较不系安全带的乘员小很多,同时对比发现同一车内不同位置座椅上的乘员损伤也有着较大的区别。目前,对大客车发生追尾事故时的微观运动学参数、乘员约束和乘员损伤的研究较少。不能清晰的描述发生追尾事故时追尾车辆和被追尾车辆的各项运动学参数的变化情况以及在不同碰撞速度下的乘员运动状态和身体各部位的损伤状况。为了研究大客车在追尾大货车事故中不同座椅位置上的乘员损伤及在追尾碰撞中运动学参数的变化情况,论文应用MADYMO软件结合Hyper Mesh、PC-Crash、Sketchup、Auto CAD等软件建立一起典型的大客车追尾事故模型。通过实验获取某大客车地板、挡风玻璃、座椅、车体围板等部件的刚度特性曲线,加载到模型中,在车体内具有代表性的座椅上调用12个HybridⅢ第50百分位男性假人模型,并建立MB-FE(多刚体-有限元)安全带。借助PC-Crash软件再现一起典型的大客车追尾大货车事故,获取碰撞瞬间大客车质心处的运动学参数,同时分析追尾事故中车内乘员的运动状态与车辆运动学参数之间的关系。将得到的车辆质心处的运动学参数曲线加载到MADYMO仿真模型中,调试并验证模型的准确性。在有安全带约束条件、无安全带约束条件进行碰撞模拟实验。研究结果表明:在大客车追尾大货车事故中安全带能够有效的减小乘员头部、胸部、腿部的损伤程度;靠近车辆前部座椅上的乘员头部HIC值、胸部C3ms(g)值、大腿轴向力指标FFC(kN)值较车辆中部座椅上的乘员大;乘员相互间的作用力会加重靠近挡风玻璃侧乘员头部损伤;车辆后部座椅上的乘员损伤程度较车辆中部座椅上的乘员损伤更为严重;相对碰撞速度越大,乘员损伤程度越高。在有安全带约束条件下,相对碰撞速度大于60km/h,客车内的大部分乘员会受到重伤乃至致命伤害;在没有安全带约束条件下,相对碰撞速度大于40km/h,客车内大部分乘员会受到重伤乃至死亡的伤害。研究结果可为追尾事故再现、乘员防护措施改进、乘员损伤研究研究提供理论支持和参考依据。
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