摩托车与轿车侧面碰撞骑车人的动力学响应研究

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据统计,全球每年约125万人、我国每年约6万人死于交通事故;并且我国每年的摩托车事故约占总交通事故的20%,交通事故伤亡人数中有23%是摩托车事故导致。因此,世界各国很多学者对摩托车事故展开了研究,但主要集中于事故的统计分析、事故的重建和摩托车的安全性以及骑车人的损伤研究;在摩托车与轿车侧碰过程中骑车人的动力学响应方面的研究还比较少;而在NAIS数据库中摩托车与轿车侧面碰撞事故占了摩托车事故总量的24.75%,而且摩托车骑车人的伤亡率明显高于后座成员,所以对摩托车与轿车侧碰事故中摩托车骑车人的动力学响应展开研究,对降低摩托车骑车人伤亡率具有重要意义。为探究在侧碰过程中骑车人的动力学响应,借助国家事故深度调查体系中摩托车事故数据,进行以下研究。(1)对NAIS事故数据库中摩托车事故的数据进行统计研究,从事故类型、事故碰撞位置、事故严重程度、事故发生的时间等信息探究摩托车事故的特点。为探究摩托车与轿车侧面碰撞提供数据支撑。(2)在NAIS事故数据中选择一起真实的交通事故深度数据,运用PC-Crash平台对事故进行再现分析,通过对比碰撞位置、碰撞过程的姿态、碰撞后参与方的抛距等参数,对碰撞模型和PC-Crash事故重建方法进行有效性验证。(3)通过控制变量法,改变碰撞基础模型中轿车车速、摩托车车速、碰撞角度和碰撞部位等参数取值,研究这些参数对模型中摩托车骑车人的动力学响应的影响。(4)通过设计混合正交实验方案研究分析模型中多因素多水平对模型结果的影响。结果表明不同的因素和取值水平与头部损伤、胸部损伤、左右小腿损伤以及抛距等具有显著相关性。本文通过对典型碰撞事故进行再现,分析了轿车车速、摩托车车速、碰撞位置和碰撞角度对骑车人动力学响应的影响,探究了骑车人动力学响应的规律。结果表明骑车人的动力学响应与事故碰撞车速呈正相关;但在车速相同,碰撞角度和碰撞位置不同时,骑车人损伤程度有所差异。同时,当轿车车速在30km/h,碰撞位置为中部时,骑车人头部容易与B柱相撞,产生较大冲击,导致伤害较重。此外,摩托车与轿车垂直碰撞或较大角度碰撞时,骑车人的头部HIC值、胸部加速度、小腿加速度都会超过损伤阈值,容易造成骑车人残疾甚至死亡。
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