基于THUMS人体模型的小重叠碰撞分析.pdf

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1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.08.037基于THUMS人体模型的小重叠碰撞分析崔东，鲁爽，祁志楠（中国汽车技术研究中心，天津300300）摘要：借助THUMS人体模型，建立了某SUV车型的小重叠碰有限元分析模型。由于车体与壁障重叠率较小，车身结构变形严重，该车结构评级为Poor。借助THUMS人体模型评估了驾驶员伤害情况，得出了驾驶员颅脑产生风险的可行性较小，驾驶员肋骨会产生骨折，心脏及肺部会受到严重损伤，肝脏会产生轻微损伤的结论。关键词：小重叠碰撞；THUMS人体模型；有限元中图分类号：U467.3文献标识码：A文章编号：1671-7988(20

2、17)08-110-03StudyontheSmalloverlapcrashBasedontheTHUMSHumanmodelCuiDong,LuShuang,QiZhinan(ChinaAutomotiveTechnologyandResearchCenter,Tianjin300300)Abstract:ThispaperusedTHUMShumanmodeltoestablishthesmalloverlapcrashfiniteelementmodelofaSUV.Theoverlapratebetweenthevehiclebodyandthewallwassmall,

3、thestructureofthecarbodywasseriouslydeformed,thevehiclestructuregotthePoorrate.ThepaperusedTHUMShumanmodeltoevaluatedriverinjury,thefeasibilityofthedriver'sbrainriskwassmall,Thedriver'sribfracture,theheartandlungswillbeseverelydamaged,theliverwillproduceminordamage.Keywords:smalloverlapcrash;T

4、HUMShumanmodel;finiteelementCLCNO.:U467.3DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2017)08-110-03HybridIII假人通过内置的各种传感器，采集碰撞中的相关传前言感器信息，后期通过公式拟合来评估人体的损伤，具有一定的局限性。THUMS模型是在人体解剖学的基础上，对人体美国IIHS于2012年发布了25%小重叠碰撞(以下简称为内部结构组织进行模拟的生物力学有限元模型，THUMS人小重叠碰)。小重叠碰主要用于模拟重叠率更低的交通事故[4][1]体模型能够准确评价碰撞中车内乘员各部位的伤害情况。。由于车体与

5、刚性壁障重叠率较低，车体的A柱、门槛等关键部位的变形更加恶劣，对车身的安全性要求更高，对车身结构的耐撞性提出了更加苛刻的要求。小重叠碰发生时，车身会有较大的转动，会导致车内人体头部无法撞击到气囊中部，导致气囊保护效果变差。文献2-3，对比评估了小重叠工况下的假人伤害情况，小重叠工况车内乘员易受到更严重伤害[2-3]。图125%小重叠碰撞试验示意图目前在正面碰撞分析应用的假人为HybridIII型假人，本文通建立了某SUV车型的整车有限元模型，用该整车模型及THUMS人体模型进行了小重叠碰撞分析，并依据作者简介：崔东，男，工程师，就职于中国汽车技术研究中心汽车IIHS重叠法规对车身结

6、构进行了评级，并评估了THUMS人工程研究院。111汽车实用技术2017年第8期体模型的损伤情况。表1小重叠碰撞侵入量(cm)与评级情况1、某SUV有限元模型搭建本文建立了某SUV的整车有限元模型，并导入THUMS人体模型，建立小重叠碰撞碰撞工况的整车碰撞模型，如图2所示。其中THUMS人体模型以及主驾安全气囊模型如图3、图4所示。2.2乘员伤害评价由于该车乘员舱变形严重，驾驶员受到严重挤压。在100ms时，THUMS人体模型姿态如图7所示。由于小重叠碰撞车体旋转较大，头部未接触到气囊中心区域，而是向左图2整车碰撞有限元模型滑出，气囊保护效果欠佳。人体模型胸部受到安全带的拉紧里，产

7、生严重凹陷。图3THUMS人体模型图4主驾安全气囊模型2、小重叠碰撞仿真分析图7100msTHUMS人体模型姿态2.1整车结构评级文献5指出，颅内压力大于235kPa，会导致大脑严重损对SUV车型小重叠工况仿真分析，其左侧B柱加速度伤，颅内压力介于173-235kPa之间，大脑会发生中等程度伤[5]如图5所示。加速区峰值较高，达50g。害，颅内压力低于173kPa会发生轻微伤害或者无伤害；THUMS人体模型颅脑压力峰值为105.5kPa，如图8所示，颅脑产生风险的可行