了解汽车与行人碰撞期间头部受伤的风险,使用现实的车辆和详细的人体模型

科学领域:

• 生物力学 生物力学
• 道路安全工程 道路安全工程
• 伤害预防 预防伤害

背景情况:

• 创伤性脑损伤 (TBI) 是道路交通事故 (RTA) 造成的死亡和残疾的主要原因.
• 现有的研究往往忽视了车辆前部设计和不同行人体型对TBI风险的综合影响.
• 对这些相互作用的全面了解对于制定有效的安全措施至关重要.

研究的目的:

• 调查车辆前部形状参数和各种行人身体尺寸对汽车与行人碰撞 (CPC) 时头部动力学和TBI风险的影响.
• 分析盖帽前边高度 (BLEH) 与行人重心 (CG) 的关系以及不同行人人口统计和冲击速度的头部伤害结果之间的关系.

主要方法:

• 使用三种车型 (小型,中型车,SUV) 和四种THUMS行人有限元模型 (AM50,AM95,AF05,6YO) 重建36个CPC场景.
• 在每小时30,40和50公里的碰撞速度下进行的模拟.
• 评估头骨应力,大脑应力和头部线性/旋转动力学,重点关注头部损伤标准 (HIC) 和大脑损伤标准 (BrIC).

主要成果:

• 在车辆前部形状参数,特别是BLEH/CG比率和头部动力学之间发现了正相关性.
• 较小的BLEH/CG比率与汽车中心到中间位置的行人冲击中降低的HIC和BRIC值有关,尽管R平方值 (0.2-0.5) 中等.
• 降低的BLEH/CG比率显著降低了头部侧向曲速度 (R平方0.57-0.63) 和HIC在50公里/小时 (R平方0.62).

结论:

• 车辆前部设计,特别是BLEH/CG比率,是减轻行人TBI风险的关键因素.
• 优化这一比率显示了在一系列行人尺寸和冲击速度上降低头部伤害严重性的潜力.
• 未来的研究应该纳入各种冲击地点和行人姿势,并使用现实的车辆和人体模型.