儿童乘员的伤害指标及下潜趋势影响因素的研究*摘要：建立了基于多刚体动力学MADYM0软件的儿童乘员约束系统台车碰撞系统的仿真模型，包括儿童座椅增高垫，成人安全带系统，后排座椅，6岁儿童假人。研究了成人安全带系统的限力器和预紧器的相关参数对儿童乘员碰撞响应和损伤值的影响。结杲表明：卷收器预紧器可有效减小儿童乘员伤害值，同时减小儿童乘员的“下潜"风险。而锚点预紧器会增大儿童乘员的“下潜”风险，锚点预紧器与安全带单向锁止器配合使用可降低儿童乘员的下潜风险。广泛用于降低成年人碰撞伤害的4kN卷收器式限力器对于儿童乘员没有明显的保护效果，减小成人安全带限力值可对儿童起到最佳保护作用。关键词：儿童增高垫；碰撞仿真；下潜；预紧器；限力器：U467.4TH122文献标志码：AAnInvestigationonFactorsforInfluencingChildInjuryRiskandSubmariningTendencyLiangTang1,2,TaoTaoWul,2,QingZhou2,BingDeng5(LBei激ngForestryUniversity,SchoolofTechnology,100083,China,2.StateKeyLabofAutomotiveSafetyandEnergy,TsinghuaUniversity,Bei激ng100084,China,3.GeneralMotorsChinaScienceLab,Shanghai,201206)Abstract:AMADYMOmodelingplatform,whichincludesaboosterseat,avehiclerearseatenvironmentwithseatbeltsystemandchilddummymodelofHybridIII6YO,isbuilt.Theeffectsofloadinglimitersandpretensioneronimpactresponsesandinjuryrisksofchildoccupantareinvestigated・Theresultsindicatethatretractorloadinglimitercanreducetheinjuryvalues.Anchorpretensioneralonewillincreasethesubmariningtendency,butanchorpretensionerplusone-waylockingtonguecanreducethesubmariningtendency・Theoptimizedloadlevelintheloadlimitertoprovidebestprotectionfor6year-oldchildalsoachieved・Keywords:childboosterseat;crashsimulation;submarining;pretensioner;loadlimiter---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---前言在目前的欧美国家关于儿童乘员安全的法规中ECER44和FMVSS213i，H21,其损伤评估标准基于假人头部加速度、头部位移、胸部加速度和颈部受力等，但没有腹部的相关评价标准。KatedeJager等⑶指出，在儿童乘员碰撞保护中，头部仍是首要保护的部位，腹部保护的重要性逐渐增加。腹部伤害主要由“下潜”造成，“下潜”是指在正面碰撞过程中安全带腹带滑离乘员骨盆，直接佼入腹部的现象，腹带侵入腹部易引起内脏伤害。儿童由于身材佼小，易发生“下潜”⑷。Arbogast等⑸通过统计交通事故中16岁以下儿童的伤害情况，得出4岁到8岁儿童的腹部损伤比例最高，是9岁到16岁儿童的2.6倍，3岁以下儿童的24.5倍。在已有的研究中，针对儿童乘员的“下潜''研究较少，主要是缺乏对于儿童乘员的“下潜％平估方法。文中提出了一个儿童乘员的“下潜''评估准则，即安全腹带相对腹部的最大滑移量，同时提出了减小儿童乘员下潜趋势的设计。文中提出的减小儿童乘员下潜趋势的设计是使用增高塑并结合使用针对儿童乘员的安全带限力器和预紧器。现有安全带限力器和预紧器的设计是针对成年乘员⑹⑺。Mertz等凶发现6kN限力器能够将混III50山假人胸部压缩量降低40%o针对成人设计的限力值对于儿童乘员相对偏高，会增加儿童在碰撞中的伤害。文中针对6岁儿童乘员，优化出儿童乘员的限力器限力值。现有的研究都是针对卷收器预紧器，锁扣预紧器⑼，对于安全带固定点处增加锚点预紧器对儿童乘员的保护效果目前还没有相关研究。文中研究了锚点预紧器对儿童乘员的保护效果，并优化得出儿童乘员所需的预紧呈。1仿真平台描述利用本实验室前期采用逆向工程方法搭建MADYM0环境下的儿童约束系统仿真平台，如图1所示I®。该仿真模型针对汽车后排座椅环境，模型包括：汽车后排座椅、成人安全带、儿童增高垫、汽车前排座椅椅背等。其中汽车后排座椅模型和儿童增高垫模型为有限元模型，汽车前排座椅为facet模型，成人安全带系统为多刚体和有限元混合模型。增高垫有限元模型如图2所示。增高垫的材料参数由材料试验测得。本研究采用MADYMO假人数据库中Hyb...