《表4 动力学仿真模型中的加载工况及结果数据》

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《水平冲击条件下不同撞击速度对乘员头部伤害影响分析》

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为了模拟不同撞击速度（8.0 m/s、10.0 m/s、12.0m/s、14.0 m/s、16.0 m/s）作用下乘员的动态响应情况，模型中针对不同的撞击速度对应的在刚性地板处施加不同的减加速度脉冲来模拟相应的冲击能量（减加速度形成的冲击能量略大于初速度形成的撞击能量），不同撞击速度对应的减加速度脉冲大小，及仿真结果见表4。将仿真得到的假人头部加速度时间历程曲线代入3.1节公式（1）可以得出假人头部伤害判据HIC值，将HIC值代入图6的公式可以进一步得到乘员的伤亡率，如表4和图10、图11所示。从图10可以看出，假人头部伤害从一个低值增大到1 000（门槛阀值）需要三个跨度（8.0 m/s～14.0 m/s），而从1 000增大到2 000只需要一个跨度（14.0 m/s～16.0 m/s），即随着水平撞击速度的增大，假人头部伤害HIC以幂函数形式快速增大。由图11可以看出，随着水平撞击速度的增大，乘员伤亡率以指数形式急剧增大，当水平撞击速度为14.0 m/s时，头部伤害HIC值为1 095.0，由头部伤害而导致乘员伤亡的概率为21.5%；而当水平撞击速度增大到16.0 m/s时，头部伤害HIC值则快速增大为1 852.0，由头部伤害而导致乘员伤亡的概率急剧增大为83.5%（几乎为14.0 m/s时乘员伤亡的四倍）。因此当坠撞发生时应设法控制水平撞击速度，将其限制在一个合理的范围之内，如本文中的假人-座椅-约束系统动力学仿真模型在13.4 m/s水平撞击速度作用下，假人头部伤害HIC值为876.3，乘员伤亡概率为9.7%，乘员损伤等级为AIS 2级（中等伤害），可较好的为乘员提供保护。