汽车-摩托车碰撞交通事故再现探究

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1、汽车-摩托车碰撞交通事故再现探究摩托车事故研究是道路交通事故研究的一个分支，本文以提高碰撞事故中行人安全性为目的，基于多刚体动力学仿真分析软件PC-Crash建立车-人碰撞事故再现模型。对车-人碰撞事故的随机因素进行大量的数字化仿真，得出不同碰撞速度、撞击前后行人的运动姿态等，行人身体将遭受不同的碰撞作用，从而产生不同的运动行为和损伤。根据碰撞后行人运动状态及相应的参数，分析出事故发生后人体与汽车前部碰撞后人体头部的速度、角速度、抛射距离等规律，并提出有效的行人保护措施。摩托车事故PC-Crash事故再现规律行人保护1引言汽

2、车与摩托车碰撞事故是道路交通事故的一种重要形式。由于摩托车骑乘人员直接暴露在外，没有车身保护,旦发生事故，人员死伤率极高。根据我国公安部交通管理局统计资料，2010年我国发生摩托车事故共100036起，事故造成25128人死亡，152966人受伤，直接财产损失达11330.51万元，分别占道路交通事故总起数、死亡人数、受伤人数和财产损失的26.41%、28.09%、35.48%和7.61%。从统计数据可看出摩托车事故的致命性和严重性。本文研究在交通事故中的摩托车伤害，对人体损伤的生成原因及损伤程度进行合理解释，并得出伤害度指

3、标与碰撞速度的关系，及事故发生后人体头部与车体前部碰撞后人头部的速度、角速度、抛射距离等规律。从而为汽车碰撞事故鉴定提供理论依据及数值参考。2车-人碰撞模型(1)碰撞中人和车的特点速度低于15km/h时，摩托车驾乘人员通常只是受到轻微伤害，碰撞速度介于25km/h-55km/h之间时，摩托车驾乘人员受到的严重伤害的几率呈上升趋势，当碰撞速度超过55km/h则常造成摩托车驾乘人员的死亡，具体碰撞发生时车辆的水平速度分布如图1所示(2)碰撞模型的建立软件中人体模型采用了多体系统，人体的各部位(头、躯干、臀等)均由可以旋转的关节相

4、连。对于每一个部位,都有着不用的特性，比如，外形的几何尺寸、质量、接触硬度、摩擦系数等。多体模型中刚体和关节数量定义的多少直接影响到所需计算时间的长短。所以在实际过程中，我们就要折中考虑计算的时间和模型的细节。例如，软件中我们就把行人或乘员的多体系统定义为由26个关节连接28个刚体的系统。本文选择的多刚体人体、摩托车模型的各个刚体的几何形状、连接关系、刚度系数、接触强度、摩擦系数如图2-图4所示。参与碰撞的车辆类型为轿车，型号选择AUDI-0801,质量为1230kg,长4.48m,宽1.7m,高1.344m。图中列出车辆前

5、部各结构参数为：1-0.35m；2-0.5m；3-0.8m；4-0.9m；a~0.05m；b~0.06m；c~l.02m；d~0.58mo3仿真结果及分析3.1仿真过程参与碰撞的车辆类型为轿车，型号选择AUDI-0801,碰撞模拟过程剪切如图5所示：3.2仿真分析由仿真过程可以得到在不同的车速下人的抛距、头部速度以及头部角速度曲线分别如图6所示。以碰撞车速为自变量，骑车人抛距为因变量，经曲线拟合得骑车人抛距模型为：3.3仿真结果分析(1)摩托车车速为15km/h,对比汽车的车速分别为40km/h和60km/h情况下，骑车人的

6、抛距和骑车人的头部角速度头部速度曲线峰值都变化不大。(2)摩托车车速为30km/h,对比汽车的车速分别为40km/h和60km/h情况下，骑车人的抛距和骑车人的头部角速度曲线峰值变化不大，但骑车人的头部速度曲线峰值显著增大。(3)汽车车速40km/h的情况下，摩托车在车速增加的条件下得到的骑车人抛距显著增加，骑车人的头部速度和头部角速度曲线峰值也都有所增加。(5)汽车车速60km/h的情况下，摩托车在车速增加的条件下得到的骑车人抛距和骑车人的头部速度头部角速度曲线峰值都显著增加。(6)骑车人的抛距、头部速度、头部角速度越大，

7、骑车人的HIC数值会随之增大，则会引起严重的损伤形式主要包括颅骨骨折、脑挫伤、脑膜外血肿、硬膜外血肿、硬膜下血肿、脑震荡和弥漫性神经轴突损伤等，从而造成更为严重伤、匸。3.4行人保护措施建议(1)改善发动机罩结构和性能。合理布置发动机罩下发动机等零部件，避免发动机罩变形后头部与发动机罩下方刚度很大的发动机相碰，降低发动机罩边缘处的刚度也可以缓冲车与人发生一次碰撞时的速度。并尽量增加发动机罩与发动机部件之间的空间以确保相撞后有足够缓冲变形空间。(2)采用汽车前保险杠安全气囊和前风窗安全气囊。可以有针对性地安装前风窗安全气囊或增

8、加吸能结构。由于汽车本身结构的特点，挡风玻璃与发动机罩联结处的刚度远远大于发动机罩表面其他部位的刚度，所以考虑在连接处这个位置上安装保护行人的安全气囊。4结论本文以提高汽车对行人保护的被动安全性为目的，在大量碰撞实验数据的基础上，使用交通事故模拟再现软件PC-Crash建立某国产轿车及摩托