基于多体模型的行人-地面碰撞运动响应分析

摘要

为了分析不同车辆形状、车辆速度、行人身材及初始步态对行人-地面碰撞运动学响应的影响,本文考虑了五款车型、五种车速、四种行人、六种步态,利用多体动力学仿真方法构建了600例车辆-行人的碰撞模型,对行人-地面碰撞的运动学响应进行了分析.研究表明,随着车辆碰撞速度的增加,行人旋转角度不断增大,行人落地姿势呈现出周期性变化的规律.本文利用“落地区间”对行人落地姿态的周期性变化进行了分类,并得出:区间b中行人头部首先着地,且头部朝向地面旋转,因此行人在该区间的头部碰撞是很剧烈的;区间d中行人下肢或盆骨部位的首先着地对头部起到缓冲保护的作用,且该区间内行人头部有向地面上方旋转的趋势,因此该区间内的头部碰撞是较轻的.本研究结果有利于行人-地面碰撞中头部损伤机制的研究,对行人落地损伤防护的研究也具有重要意义.