对驾驶员在正面碰撞时不同接触度下下肢损伤的调查
Sen Xiao1,2, Siqi You1, Tengfei Tian1
1School of Mechanical Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin, China.
Acta of bioengineering and biomechanics
|February 5, 2024
概括
车祸造成的下肢受伤是昂贵的. 这项研究发现,虽然膝盖和脚可以降低股骨损伤风险,但它们可以增加前部冲击时骨损伤风险.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 伤害生物力学 伤害生物力学
- 汽车安全 汽车安全
背景情况:
- 下肢受伤是交通事故中成本和严重性的重要原因.
- 了解撞击时下肢的生物力学反应对于制定有效的安全措施至关重要.
研究的目的:
- 为了研究前额冲击条件下下肢的响应特征,与不同的接触硬度.
- 评估膝盖和脚在减轻下肢受伤方面的有效性.
主要方法:
- 一个具有激活下肢肌肉功能的人体模型与一个车辆模型相结合.
- 对车辆进行了模拟的正面碰撞,峰值减速为186m/s2.
- 用四种不同的接触硬度设置进行了有限元分析.
主要成果:
- 腿部的最大冲击负荷在1.22到1.29kN之间,时刻高达52.17Nm.
- 最大的下肢应力达到87.35MPa,最大的指数为0.230.
- 膝盖和脚的股骨损伤风险较低,但骨损伤风险增加.
结论:
- 膝盖和脚可以保护大腿骨,但可以在正面冲击时增加骨受伤的风险.
- 这些发现为设计车辆安全系统和了解车祸中下肢受伤机制提供了有价值的数据.
