碰撞伤害与评价.pptx

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1、第二章 乘员碰撞伤害与伤害的评价人体在碰撞中的伤害源：1.1.二次碰撞;2.2.车体结构对乘员舱的侵入;3.3.乘员约束系统本身由于设计或使用不当产生的副作用;4.乘员身体暴露车外.第1页/共22页第二章 乘员碰撞伤害与伤害的评价人体在碰撞中的伤害一般概括为以下几部分：1.1.表皮层的伤害2.2.神经系统的伤害3.3.胸部的损伤4.4.腹部的损伤5.5.骨折和韧带伤害6.6.面部伤害 第2页/共22页 人体伤害的评估分为伤害分级和定量测量两类。前者从解剖学角度出发，根据受伤的位置、伤害的类型和相应的程度来描述伤害。它描述的是伤害本身，而不是伤害造成的后果。后者是在试验室碰撞试验中使用假人评价整

2、车或汽车安全保护系统安全性能的主要方法 第二章 乘员碰撞伤害与伤害的评价第3页/共22页定性研究简明伤害分级被全世界普遍接受的解剖学上的标准是简明伤害标准（AISAbbreviated Injury Scale）。AIS是一种对生命威胁程度的分级。每个AIS水平都有一个生物力学容限。第二节第二节 伤害的评价伤害的评价第二章 乘员碰撞伤害与伤害的评价第4页/共22页伤害级别伤害程度0无伤害1轻伤 2 中伤3 重伤（无生命危险）4重伤（有生命危险）5重危 6死亡（24小时之内 因一个致命原因）7死亡（因两个致命原因）8死亡（因三个致命原因或烧死）9情况不明第二章 乘员碰撞伤害与伤害的评价第5页/共

3、22页第二章 乘员碰撞伤害与伤害的评价身体部位头部面部胸部腹部上肢下肢严重伤害46%27%53%21%29%32%致命伤害97%7%93%50%6%15%正碰中乘员身体各部位受到伤害的频率 第6页/共22页对伤害进行定量测量头部的耐冲击性和伤害指标 胸部的耐冲击性和伤害指标大腿骨伤害标准颈部伤害指标完全伤害评价第二章 乘员碰撞伤害与伤害的评价第7页/共22页1.1.1.1.头部伤害指标头部伤害指标定量地评价头部碰撞忍受能力的基础是Wanyne State 耐力曲线WSTC(Wanyne State Tolerance Curve)。WSTC给出了头部接触碰撞时造成头部严重伤害的线性加速度与冲击

4、持续时间之间的关系，图中纵坐标是“有效”加速度（或称为平均加速度），横坐标是该加速度冲击的持续时间。将加速度值与冲击持续结合起来评价头部伤害，如果位于曲线上方区域则很可能造成头部损伤（AIS3）,即超出头部的忍受极限；如果位于WSTC曲线下方区域，则低于头部忍受极限。第二章 乘员碰撞伤害与伤害的评价第8页/共22页第二章 乘员碰撞伤害与伤害的评价第9页/共22页第二章 乘员碰撞伤害与伤害的评价第10页/共22页WPTC曲线中 16ms 这一段使用新鲜尸体试验测量头部与一刚性平板碰撞的加速度响应获得的；调节平板上的缓冲器改变冲击持续时间，610 ms 这一段是通过尸体试验与动物头脑挤压相对的方法

5、测量获得的；长持续时间的冲击是采用志愿者人体试验获得的。把不会造成头部伤害的加速度水平作为 WPTC曲线的渐近线，这一渐近值最初提议是42g，后来提议增加到80g。第二章 乘员碰撞伤害与伤害的评价第11页/共22页式中式中：a(t)a(t)头部质心的合成加速度，头部质心的合成加速度，g;g;碰撞过程中的任意两时刻，碰撞过程中的任意两时刻，s s第二章 乘员碰撞伤害与伤害的评价HIC（Head Injury Criterion)第12页/共22页2.2.2.2.胸部3ms3ms准则胸部是继头部后最应受保护的器官。胸廓骨架包括12块胸椎骨，胸骨和相对刚硬但可活动的保护壳。通常所说的人胸部受伤严重程

6、度的容限水平（AIS4）是指作用在上胸部重心处的作用时间为3ms或更长时间的线性加速度最大值为60g。因此这个准则并不是简单的建立在最大值基础上，而是建立在可承受得线性加速度水平上。第二章 乘员碰撞伤害与伤害的评价第13页/共22页3.3.胸部压缩量胸部压缩量定义了躯干和肋骨的最大压缩量。它表明了胸部骨折的情况。第二章 乘员碰撞伤害与伤害的评价第14页/共22页4.4.4.4.粘性伤害粘性伤害胸骨的挤压变形指标不能很好的反映较高速度碰撞造成的伤害的可能性。碰撞能量相同的碰撞试验表明，不同碰撞速度时造成的最大挤压变形几乎是相同的，但随着碰撞速度的提高用AIS衡量的伤害却在增加。当碰撞速度小于3m

7、/s时，挤压变形指标是比较适合的；但碰撞速度提高到30 m/s时，则必须同时考虑挤压变形和挤压变形速度；对于更高速度的冲击（爆炸），挤压变形速度对伤害显得更重要.第二章 乘员碰撞伤害与伤害的评价第15页/共22页第二章 乘员碰撞伤害与伤害的评价第16页/共22页第二章 乘员碰撞伤害与伤害的评价第17页/共22页粘性指标VC(Viscous)：变形速度V(t)和相对挤压变形量G(t)的乘积，变形速度V(t)由变形量D(t)差分计算获得，V(t)=dD(t)/dt G(t)=D(t)/D D为躯干的初始厚度VC的单位为 m/s第二章 乘员碰撞伤害与伤害的评价第18页/共22页5.腿部伤害评价（1）

8、大腿骨轴向压缩力（N）（2）小腿骨轴向压缩力（N）6.6.颈部伤害评价 （1）向前弯曲力矩（Nm）（2）向后弯曲力矩（Nm）（3）轴向拉伸力（N）（4）轴向压缩力（N）（5）剪切力（N）第二章 乘员碰撞伤害与伤害的评价第19页/共22页7.7.侧面撞击胸部伤害指数 TTI(Thoracic TTI(Thoracic Trauma Index)Trauma Index)TTI=1.4TTI=1.4 AGE+0.5 AGE+0.5(RIBY+T12Y)(RIBY+T12Y)MASS/Matd MASS/Matd 式中:TTI TTI 胸部伤害指数,g;,g;ACE ACE 用于试验的人体年龄，岁;

9、RIBY RIBY 第 4 4、8 8 根肋骨的侧面加速度峰值，g;g;T12Y T12Y 第1212节胸部脊椎骨的侧面加速度峰值，g;g;MASS MASS 用于试验的人体质量,kg;,kg;Matd Matd 标准人体的质量,Matd=75kg;,Matd=75kg;对于5050百分位男性假人,TTI,TTI可简化为:TTI=0.5(RIBY+T12Y)TTI=0.5(RIBY+T12Y)第二章 乘员碰撞伤害与伤害的评价第20页/共22页8.WIC:正则化的伤害评估值WIC=0.6 式中HIC36头部伤害准则的数值C3MS胸部3MS准则的数值，单位为gCCOMP胸部压缩量，单位为m左大腿骨最大轴向力，单位为kN右大腿骨最大轴向力，单位为kN第二章 乘员碰撞伤害与伤害的评价第21页/共22页感谢您的观看！第22页/共22页