1、第一節(jié) 乘員碰撞傷害的研究第二節(jié) 傷害評(píng)價(jià)第三章 乘員碰撞傷害與傷害的評(píng)價(jià)第一節(jié) 乘員碰撞傷害的研究汽車被動(dòng)安全性研究的宗旨是通過生物力學(xué)研究人體傷害機(jī)理、人體對(duì)碰撞的忍受能力，以制訂傷害評(píng)價(jià)指標(biāo)。在事故中最大可能地避免或減緩對(duì)乘員的傷害。傷害生物力學(xué)主要研究機(jī)械載荷，尤其是沖擊載荷對(duì)人體的影響。當(dāng)機(jī)械載荷作用于人體時(shí)，人體響應(yīng)區(qū)域就會(huì)發(fā)生機(jī)械上和生理上的變化，這就是生物力學(xué)響應(yīng)。當(dāng)生物力學(xué)響應(yīng)使生物體的變形超過了可恢復(fù)極限時(shí)，將引起組織結(jié)構(gòu)的損傷和正常機(jī)能的改變，也就產(chǎn)生了傷害。第二章 乘員碰撞傷害與傷害的評(píng)價(jià)第二章 乘員碰撞傷害與傷害的評(píng)價(jià)人體在碰撞中的傷害源：二次碰撞; 車體結(jié)構(gòu)對(duì)乘員艙

2、的侵入;乘員約束系統(tǒng)本身由于設(shè)計(jì)或使用不當(dāng)產(chǎn)生的副作用; 乘員身體暴露車外.第二章 乘員碰撞傷害與傷害的評(píng)價(jià)人體在碰撞中的傷害一般概括為以下幾部分：表皮層的傷害神經(jīng)系統(tǒng)的傷害胸部的損傷腹部的損傷骨折和韌帶傷害面部傷害 人體傷害的評(píng)估分為傷害分級(jí)和定量測量兩類。前者從解剖學(xué)角度出發(fā)，根據(jù)受傷的位置、傷害的類型和相應(yīng)的程度來描述傷害。它描述的是傷害本身，而不是傷害造成的后果。后者是在試驗(yàn)室碰撞試驗(yàn)中使用假人評(píng)價(jià)整車或汽車安全保護(hù)系統(tǒng)安全性能的主要方法 第二章 乘員碰撞傷害與傷害的評(píng)價(jià)定性研究簡明傷害分級(jí)被全世界普遍接受的解剖學(xué)上的標(biāo)準(zhǔn)是簡明傷害標(biāo)準(zhǔn)（AISAbbreviated Injury Sc

3、ale）。AIS是一種對(duì)生命威脅程度的分級(jí)。每個(gè)AIS水平都有一個(gè)生物力學(xué)容限。 第二節(jié) 傷害的評(píng)價(jià)第二章 乘員碰撞傷害與傷害的評(píng)價(jià)傷害級(jí)別傷害程度0無傷害1輕傷 2 中傷3 重傷（無生命危險(xiǎn)）4重傷（有生命危險(xiǎn)） 5重危 6死亡（24小時(shí)之內(nèi) 因一個(gè)致命原因） 7死亡（因兩個(gè)致命原因） 8死亡（因三個(gè)致命原因或燒死） 9情況不明第二章 乘員碰撞傷害與傷害的評(píng)價(jià)第二章 乘員碰撞傷害與傷害的評(píng)價(jià)身體部位頭部面部胸部腹部上肢下肢嚴(yán)重傷害46%27%53%21%29%32%致命傷害97%7%93%50%6%15%正碰中乘員身體各部位受到傷害的頻率 對(duì)傷害進(jìn)行定量測量頭部的耐沖擊性和傷害指標(biāo) 胸部的耐

4、沖擊性和傷害指標(biāo)大腿骨傷害標(biāo)準(zhǔn)頸部傷害指標(biāo)完全傷害評(píng)價(jià) 第二章 乘員碰撞傷害與傷害的評(píng)價(jià)1. 頭部傷害指標(biāo)定量地評(píng)價(jià)頭部碰撞忍受能力的基礎(chǔ)是Wanyne State 耐力曲線WSTC(Wanyne State Tolerance Curve)。WSTC給出了頭部接觸碰撞時(shí)造成頭部嚴(yán)重傷害的線性加速度與沖擊持續(xù)時(shí)間之間的關(guān)系，圖中縱坐標(biāo)是“有效”加速度（或稱為平均加速度），橫坐標(biāo)是該加速度沖擊的持續(xù)時(shí)間。將加速度值與沖擊持續(xù)結(jié)合起來評(píng)價(jià)頭部傷害，如果位于曲線上方區(qū)域則很可能造成頭部損傷（AIS3）,即超出頭部的忍受極限；如果位于WSTC曲線下方區(qū)域，則低于頭部忍受極限。 第二章 乘員碰撞傷害與傷

5、害的評(píng)價(jià)第二章 乘員碰撞傷害與傷害的評(píng)價(jià)第二章 乘員碰撞傷害與傷害的評(píng)價(jià)WPTC曲線中 16ms 這一段使用新鮮尸體試驗(yàn)測量頭部與一剛性平板碰撞的加速度響應(yīng)獲得的；調(diào)節(jié)平板上的緩沖器改變沖擊持續(xù)時(shí)間，610 ms 這一段是通過尸體試驗(yàn)與動(dòng)物頭腦擠壓相對(duì)的方法測量獲得的；長持續(xù)時(shí)間的沖擊是采用志愿者人體試驗(yàn)獲得的。把不會(huì)造成頭部傷害的加速度水平作為 WPTC曲線的漸近線，這一漸近值最初提議是42g，后來提議增加到80g 。第二章 乘員碰撞傷害與傷害的評(píng)價(jià) 式中：a(t) 頭部質(zhì)心的合成加速度，g ; 碰撞過程中的任意兩時(shí)刻，s第二章 乘員碰撞傷害與傷害的評(píng)價(jià)HIC（Head Injury Cri

6、terion)2. 胸部3ms準(zhǔn)則胸部是繼頭部后最應(yīng)受保護(hù)的器官。胸廓骨架包括12塊胸椎骨，胸骨和相對(duì)剛硬但可活動(dòng)的保護(hù)殼。通常所說的人胸部受傷嚴(yán)重程度的容限水平（AIS4）是指作用在上胸部重心處的作用時(shí)間為3ms或更長時(shí)間的線性加速度最大值為60g。因此這個(gè)準(zhǔn)則并不是簡單的建立在最大值基礎(chǔ)上，而是建立在可承受得線性加速度水平上。第二章 乘員碰撞傷害與傷害的評(píng)價(jià)3. 胸部壓縮量胸部壓縮量定義了軀干和肋骨的最大壓縮量。它表明了胸部骨折的情況。第二章 乘員碰撞傷害與傷害的評(píng)價(jià)4. 粘性傷害胸骨的擠壓變形指標(biāo)不能很好的反映較高速度碰撞造成的傷害的可能性。碰撞能量相同的碰撞試驗(yàn)表明，不同碰撞速度時(shí)造成

7、的最大擠壓變形幾乎是相同的，但隨著碰撞速度的提高用AIS衡量的傷害卻在增加。當(dāng)碰撞速度小于3m/s時(shí)，擠壓變形指標(biāo)是比較適合的；但碰撞速度提高到30 m/s時(shí)，則必須同時(shí)考慮擠壓變形和擠壓變形速度；對(duì)于更高速度的沖擊（爆炸），擠壓變形速度對(duì)傷害顯得更重要. 第二章 乘員碰撞傷害與傷害的評(píng)價(jià)第二章 乘員碰撞傷害與傷害的評(píng)價(jià)第二章 乘員碰撞傷害與傷害的評(píng)價(jià)粘性指標(biāo)VC(Viscous)： 變形速度V(t)和相對(duì)擠壓變形量G(t)的乘積，變形速度V(t)由變形量D(t)差分計(jì)算獲得，V(t)=dD(t)/dt G(t)=D(t)/D D為軀干的初始厚度VC的單位為 m/s第二章 乘員碰撞傷害與傷害的

8、評(píng)價(jià)5. 腿部傷害評(píng)價(jià)（1） 大腿骨軸向壓縮力（N）（2）小腿骨軸向壓縮力（N）6.頸部傷害評(píng)價(jià) （1） 向前彎曲力矩（Nm）（2） 向后彎曲力矩（Nm）（3） 軸向拉伸力（N）（4） 軸向壓縮力（N）（5） 剪切力（N） 第二章 乘員碰撞傷害與傷害的評(píng)價(jià) 7. 側(cè)面撞擊胸部傷害指數(shù) TTI(Thoracic Trauma Index) TTI= 1.4 AGE+0.5 (RIBY+T12Y) MASS/Matd 式中: TTI 胸部傷害指數(shù), g; ACE 用于試驗(yàn)的人體年齡，歲; RIBY 第 4、8 根肋骨的側(cè)面加速度峰值，g; T12Y 第12節(jié)胸部脊椎骨的側(cè)面加速度峰值，g ; MASS 用于試驗(yàn)的人體質(zhì)量, kg; Matd 標(biāo)準(zhǔn)人體的質(zhì)量,Matd=75kg;對(duì)于50百分位男性假人,TTI可簡化為: TTI=0.5(RIBY+T12Y) 第二章 乘員碰撞