汽车碰撞过程中人体动力学响应数值仿真与试验研究

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1、摘要本论文建立了人体多刚体动力学模型，研究在标准车速、有安全带保护情况下，不同碰撞条件下人体在碰撞过程中的动力学响应，就试验结果与数值结果进行比较分析，从而为乘员保护及汽车结构的改进和优化奠定基础。、、本论文以Kane-Huston方法为基础，以低序体阵列描述人体多体系统的拓扑结构，建立了人体的多刚体动力学模型。在原多体系统通用程序DACOMS基础上，完善了用于汽车碰撞的人体动力学分析程序Occupant-crash。针对不同碰撞条件及不同人体参数分析研究人体动力学响应。为了综合评价车辆的安全性能，本论文采用实车

2、碰撞试验数据。分析研究了正面碰撞过程中车辆碰撞前后的乘员与车辆运动状态及两者损伤状况，最后将试验结果与数值结果进行比较，对程序的合理性、有效性及正确性进行验证。关键词:汽车碰撞，Kane-Huston方法，碰撞条件，人体参数，碰撞试验厂AbstractThisdissertationestablishesamulti-bodydynamicmodelforhumanbody.Understandardcrashspeedanddiferentcrashconditions,itstudiesonthedynami

3、cresponsesofhumanbodyduringcrash.Italsocomparestestresultswithnumericalresults.So,thispaperisasolidfoundationofoccupantprotection,promotionandoptimizationofvehicleconstructionandperformance.BasedonKane-Huston'smethod,thispaperuseslowernumberedarraytodescribet

4、hetopologicalconfigurationandestablishesthemulti-rigidbodymodel.OnthebasisoftheMBSgeneralsoftware(DACOMS),ananalysisprogramondynamicresponsesofhumanbody(Occupant-crash)isdeveloped.Atthesametime,itanalyzesthedynamicresponsesofhumanbodyunderdiferentcrashconditi

5、onanddiferentbodyparameters.Inordertoevaluatethesafetyperformancesofthevehicle,thispaperadoptsfrontvehiclecrashtestdata.Itanlyzesmovementandinjurylevelofhumanandvehicle.Throughtestresultswithresults,theresponsibility,validityandcorrectnessoftheprogramareanaly

6、zedandtested.少Keywords:vehiclecrash,Kane-Huston'smethod,crashcondition,humanbodyparameters,crashtest第一章绪论第一章绪论'1.1前言汽车作为一种重要且便捷的现代化交通工具，给人们的生活和工作的方方面面带来了很大的便利。但同时，因其造成的交通事故也给人类的生命和财产带来了严重的威胁。目前全世界因交通事故死亡的人数每年约有so万。故无论是哪一方面，其损失都是巨大的。因此，汽车安全性受到了各国公众和政府部门的高度重视，国

7、内外都投入了大量的人力和物力来对汽车的安全性作深入的研究。而且，各国都在政府部门中设立了专门的交通安全管理机构，如美国建立了国家公路交通安全署(NHTSA);澳大利亚建立了联邦道路安全局(FORS);日本成立了交通事故防止政策总部、并在此基础上成立了安全措施中央委员会和交通政策总部。并制定或修定了交通安全的政策和法规，如美国的FMVSS、欧共体的EEC指令、澳大利亚的ADR设计规则、日本的交通运输安全标准和新型汽车审查标准等。在这些法规的制约下，以及为了提高产品的竟争力，各大汽车制造商和一些研究机构开展了汽车安全

8、性的专门研究。[2115][161'1.2汽车被动安全性研究现状及方法汽车安全性可分为主动安全性和被动安全性。主动安全性是指汽车能够识别潜在的危险因素自动减速，或当突发的因素作用时，能够在驾驶员的操纵下避免发生碰撞事故的性能;被动安全性是指汽车发生不可避免的交通事故后，能够对车内乘员或车外行人进行保护，以免发生伤害或使伤害减小到最低程度的性能。相应于汽车的主动安全性和被动