隨著現(xiàn)代交通的發(fā)展,汽車保有量在逐年上升,隨之導(dǎo)致的是交通事故發(fā)生率的不斷攀升,交通事故給人們?cè)斐闪舜罅康纳c財(cái)產(chǎn)損失。在交通事故中常見的一種事故類型為汽車的追尾,這種低速后撞發(fā)生時(shí)通常會(huì)導(dǎo)致人體頸部像揮鞭一樣帶動(dòng)頭部甩動(dòng),進(jìn)而產(chǎn)生頸部過伸與過彎,造成的損傷即揮鞭傷。而汽車座椅可以在追尾時(shí)通過支撐軀干與頭部達(dá)到對(duì)頸部的保護(hù)效果,并且不同的座椅參數(shù)配置下座椅防揮鞭傷能力有所差異。據(jù)此本文對(duì)揮鞭傷形成機(jī)理、鞭打試驗(yàn)仿真模型的建立、座椅防揮鞭傷影響因素以及座椅參數(shù)優(yōu)化問題進(jìn)行了研究,旨在歸納座椅對(duì)頸部保護(hù)能力的影響因素及規(guī)律,并對(duì)座椅結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化以提升其防揮鞭傷的性能。在整個(gè)研究過程中主要包含以下幾點(diǎn)研究?jī)?nèi)容:（1）綜述了頸部損傷機(jī)理,探究揮鞭傷中頸部所受生物力學(xué)特點(diǎn),闡述了座椅針對(duì)防止頸部揮鞭傷所經(jīng)歷的研究及改進(jìn)歷程。（2）利用建模仿真軟件HyperMesh建立座椅和假人有限元模型,介紹C-NCAP中鞭打試驗(yàn)規(guī)程,根據(jù)規(guī)程的試驗(yàn)辦法進(jìn)行碰撞試驗(yàn)?zāi)M仿真。隨后在仿真結(jié)果中提取所用指標(biāo)按照鞭打試驗(yàn)規(guī)程評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)給出評(píng)價(jià)。（3）以初始有限元模型為基礎(chǔ),找到座椅抗揮鞭傷能力的影響因素,并通過變化單... 

【文章來源】：沈陽建筑大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?Ｈｙｂｉｒｄｌｌｌ假人構(gòu)型??Ｆｉｇ．?１．１?Ｄｕｍｍｙ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆＨｙｂｉｒｄ?ＩＩＩ??

第一章緒論?碩士研宂生學(xué)位論ｊ??１．２．３頸部生物力學(xué)研究??研究揮鞭傷就要了解頸部的生物力學(xué)特點(diǎn)，頸部作為頭部與身體軀干之間的連接關(guān)??節(jié)，主要由椎間盤、錐間關(guān)節(jié)、椎骨、韌帶和肌肉等軟組織構(gòu)成，對(duì)頭部起到支撐作用，??并且能多自由度運(yùn)動(dòng)。頸部主要的運(yùn)動(dòng)形式相對(duì)于軀干來說分別為：前后彎曲、拉伸、??兩側(cè)彎曲和旋轉(zhuǎn)，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)中脊椎和肌肉可以保護(hù)住脊髓和神經(jīng)免受擠壓，頸部主要??關(guān)節(jié)有寰枕關(guān)節(jié)、寰樞關(guān)節(jié)和小關(guān)節(jié)［４１１。分別與胸骨脊椎和顱骨連接，頸椎部分是整個(gè)??脊柱區(qū)域最靈活的部位，上至下排列的Ｃ１至Ｃ７頸椎支撐頭部，完成頭頸部的運(yùn)動(dòng)，對(duì)??脊髓等內(nèi)部組織起到保護(hù)支撐作用。??圖１．２頸椎示意圖??Ｆｉｇ．?１．２?Ｃｅｒｖｉｃａｌ?ｓｐｉｎｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??研究損傷生物力學(xué)能為研究汽車的碰撞安全提供有必要的前提，人們也將此項(xiàng)研究??稱為碰撞生物力學(xué)。通過對(duì)碰撞中人體受力損傷和各部位關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)規(guī)律的探究可??以更好的總結(jié)汽車被動(dòng)安全中的注意事項(xiàng)，所以對(duì)于損傷動(dòng)力學(xué)的研究十分必要，并且??研宄的越透徹越能還原碰撞損傷的真實(shí)情況。??１．２．４后碰撞頭頸部運(yùn)動(dòng)過程??要研究對(duì)頸部的保護(hù)首先研宄頸部在整個(gè)后碰撞過程中的的動(dòng)態(tài)響應(yīng)過程，由于后??碰撞后汽車座椅與人體的運(yùn)動(dòng)不能保持同步所以就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)速度與加速度的差值，由??此軀干會(huì)帶動(dòng)頸部及頭部運(yùn)動(dòng)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程也就是揮鞭過程。為探究此過程，人們用??了志愿者試驗(yàn)、尸體試驗(yàn)研究，總結(jié)規(guī)律將后碰撞人體頭部頸部相應(yīng)過程劃分為三個(gè)階??段如圖１．３。??６??

碩士研究生學(xué)位論文?第一章緒論??Ｎｅｕｔｒａｌ?Ｐｏｓｉｔｉｏｎ??ＭｏＲｉｄ?Ｖｉｅｗｉｎｇ?Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ?Ｍｙ?（＜ｆ）?Ｍｖ?Ｍ??￥?＃?＃?％％??——＞｜?｜＜??ｒ￣??Ｒｅｔｒａｃｔｉｏｎ?（Ｓ?Ｓｈａｐｅ）?ｎｍ）??ｙ??Ｈｅａｄ?Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ?Ｃｈａｎｇｅ?、早??Ｔｈｏｒａｘ?Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ?Ｃｈａｎｇｅ?＾??Ｈｅａｄ?Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ?Ｃｈａｎｇｅ??圖１．３乘員頭頸部響應(yīng)過程??Ｆｉｇ．?１．３?Ｔｈｅ?ｈｅａｄ?ａｎｄ?ｎｅｃｋ?ｒｅｓｐｏｎｓｅ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｐａｓｓｅｎｇｅｒ??（１）回收／伸展過程??當(dāng)發(fā)生后碰撞時(shí)，車身受到來自后方的力產(chǎn)生加速度，靠背在此加速度作用下相對(duì)??于人體提供了一個(gè)向前的推力，由于靠背與后背呈一定的角度，所以后背受到斜向上的??合力，此時(shí)后背的運(yùn)動(dòng)軌跡是向前向上，而頭部因?yàn)闊o倚靠基于慣性后滯留，最終導(dǎo)致??身體向前運(yùn)動(dòng)并上提，頭部相對(duì)向后導(dǎo)致頸部伸展彎曲形成“ｓ”形，頭部最終后仰。??（２）向前運(yùn)動(dòng)過程??當(dāng)頭部接觸到頭枕后，頭枕給頭部一定的支撐，當(dāng)向前的加速度減小后由于頭枕與??靠背的彈性，給軀干和頭部向前的推力，整個(gè)機(jī)構(gòu)就會(huì)推動(dòng)靠背與頭部向前運(yùn)動(dòng)，但是??頭部向前運(yùn)動(dòng)的時(shí)間點(diǎn)不－定同步于靠背Ｉ１＇１』前運(yùn)動(dòng)的時(shí)間點(diǎn)，這取決于兩部分的韌性差??別，所以可能中間會(huì)形成不同步，在不同步情況下一般都是靠背己經(jīng)開始向前，而頭枕??繼續(xù)向后方運(yùn)動(dòng)一段再向前。??（３）前伸／彎曲過程??繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)過程中，由于軀干具有安全帶和腿部腰部的支撐作用所以會(huì)在一定位??置上停止，而頭部向前運(yùn)動(dòng)時(shí)脫離開頭枕就只有頸部控制其

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3379076