人-车碰撞时行人头部碰撞特点及其试验评价方法研究

摘要

目前，包括欧洲和日本在内的许多地区和国家已经制定出了一系列针对道路交通事故中行人伤害保护的试验评价方法，用以评价汽车前部结构对于行人身体各部位的碰撞伤害程度。然而，对于行人头部而言，通过研究以及相关统计数据表明，现有的各种评价方法并不能全面、准确地反映不同车型对于行人头部的碰撞伤害程度。 本文进行了大量的文献研究工作，从人体头部解剖结构及生物力学角度，介绍了头部损伤形式、损伤机理及损伤评价标准，分析了人-车碰撞交通事故的特点以及不同国家或组织所制定的有关行人头部安全性的评价方法。采用现有的行人多刚体动力学模型，利用MADYMO软件，建立了行人与轿车以及行人与平头微型车的碰撞模型，通过改变碰撞车速和行人的运动状态，分析得到了碰撞过程中行人运动特性及其头部撞击特点的影响。通过对比分析行人在与轿车以及平头微型车碰撞时的运动特性以及头部撞击特点的差异，指出EEVC中所提出的头部冲击器试验评价方法无法评价平头微型车对于行人头部的碰撞安全性。根据行人头部碰撞安全性评价需要，提出了将事故数据统计分析、计算机仿真以及头部冲击器试验相结合的行人头部安全性综合评价方法，并根据EEVC冲击器试验的要求开发出具有简易结构的冲击器推进装置，为进一步开展行人保护试验奠定了基础。