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第1章 碰撞生物力学1

1.1 损伤控制1

1.2 碰撞生物力学1

1.3 碰撞生物力学模型1

1.3.1 志愿者2

1.3.2 尸体2

1.3.3 动物2

1.3.4 碰撞假人3

1.3.5 计算机模型3

1.4 负载引起的损伤发生过程4

1.5 损伤分级5

1.6 损伤风险函数6

1.7 解剖学用语7

1.8 骨与韧带的特性8

1.9 头部9

1.9.1 解剖学9

1.9.2 头部损伤11

1.9.3 头部损伤机理14

1.9.4 头部的损伤基准15

1.10 颈部20

1.10.1 解剖学20

1.10.2 颈部损伤机理22

1.10.3 冲击响应和损伤基准24

1.11 胸部27

1.11.1 解剖学27

1.11.2 胸部损伤28

1.11.3 冲击响应和损伤标准30

1.12 骨盆和下肢35

1.12.1 解剖学35

1.12.2 下肢损伤38

1.12.3 损伤准则41

本章参考文献44

第2章 碰撞假人47

2.1 假人的规格47

2.1.1 简易性47

2.1.2 假人尺寸48

2.1.3 生物逼真度49

2.1.4 可重复性49

2.1.5 再现性50

2.2 假人坐标系51

2.3 滤波器53

2.4 碰撞假人55

2.4.1 正面碰撞假人55

2.4.2 侧面碰撞假人60

本章参考文献66

第3章 汽车部件冲击能量的吸收特性67

3.1 平板的压屈67

3.2 有效宽度69

3.3 轴向冲击压屈70

3.4 弯曲变形74

3.4.1 塑性铰74

3.4.2 弹性压屈76

3.4.3 前纵梁的弯曲模型77

3.5 轴向力与弯矩的组合77

本章参考文献82

第4章 正面碰撞83

4.1 车辆运动学84

4.1.1 车辆加速度84

4.1.2 GS曲线图87

4.1.3 ES曲线图87

4.2 碰撞特性89

4.2.1 车身刚度89

4.2.2 结构的变形和车辆减速度91

4.2.3 壁障载荷98

4.3 正面碰撞试验98

4.3.1 100％重叠率刚性壁障正面碰撞试验98

4.3.2 正面偏置碰撞试验100

4.3.3 小重叠率正面偏置碰撞试验104

4.3.4 斜向MDB正面碰撞试验105

本章参考文献106

第5章 乘员运动109

5.1 约束系统与乘员运动109

5.2 车辆与乘员的运动110

5.3 车体缓冲（ride-down）118

5.4 车辆减速度波形与乘员减速度123

5.5 乘员载荷准则（OLC：Occupant Load Criterion）125

5.6 台车试验127

5.7 基于卷积积分的乘员响应预测131

5.7.1 卷积积分131

5.7.2 弹簧-质量系的卷积积分133

5.7.3 有限脉冲响应135

5.8 车辆减速度波形的最优化139

5.8.1 最速下降法139

5.8.2 最优化波形142

本章参考文献144

第6章 乘员保护（正面碰撞）145

6.1 乘员约束装置145

6.1.1 安全带145

6.1.2 安全气囊150

6.1.3 安全带和安全气囊的约束153

6.2 假人运动特性154

6.2.1 假人在局部坐标系上的运动154

6.2.2 车辆的旋转运动160

6.2.3 从车室观察到的假人运动163

6.2.4 速度履历和加速度位移特性164

6.3 假人力学特性165

6.3.1 假人的运动方程式165

6.3.2 作用于假人各部位的力166

6.4 人体有限元模型171

本章参考文献171

第7章 侧面碰撞173

7.1 侧面碰撞试验173

7.2 车身结构175

7.3 侧面碰撞模型176

7.4 乘员保护182

7.4.1 假人运动182

7.4.2 降低假人损伤值的方法184

7.5 安全气囊187

7.6 弹簧-质量模型189

7.7 台车试验192

本章参考文献192

第8章 碰撞兼容性195

8.1 车对车正面碰撞195

8.2 影响碰撞兼容性的因素196

8.2.1 车辆质量197

8.2.2 结构耦合作用198

8.2.3 刚度匹配203

8.2.4 车室强度204

8.3 碰撞兼容性评估试验205

8.3.1 美国自主法规206

8.3.2 100％重叠率载荷分布测量试验206

8.3.3 PDB试验213

8.3.4 ODB试验216

8.3.5 MDB试验217

8.3.6 SEAS试验219

本章参考文献219

第9章 行人保护221

9.1 事故状况221

9.2 行人的运动学响应223

9.3 损伤机理和碰撞耐限值226

9.3.1 头部226

9.3.2 胸部227

9.3.3 腰部228

9.3.4 下肢229

9.4 行人保护试验法236

9.4.1 头部试验237

9.4.2 大腿冲击试验239

9.4.3 下肢冲击试验240

9.4.4 大腿冲击器的保险杠试验248

9.5 自行车骑车人的保护248

9.5.1 自行车骑车人的运动248

9.5.2 自行车专用头盔250

本章参考文献254

第10章 儿童乘员保护257

10.1 交通事故中儿童的外伤特征257

10.1.1 头部258

10.1.2 颈部258

10.1.3 胸腹部259

10.1.4 骨盆259

10.1.5 四肢260

10.2 组织的材料特性260

10.3 冲击响应与损伤标准值261

10.3.1 比例缩放法262

10.3.2 冲击响应与损伤指标265

10.4 碰撞试验假人269

10.5 儿童安全带270

10.5.1 CRS的种类270

10.5.2 乘员运动学响应273

10.5.3 侧面碰撞276

10.5.4 认证试验279

本章参考文献282

第11章 挥鞭伤285

11.1 解剖学285

11.2 挥鞭伤的症状287

11.3 挥鞭伤的机理及损伤值288

11.3 影响挥鞭伤的因素288

11.3.2 头颈部的运动290

11.3.3 挥鞭伤的产生机理292

11.3.4 损伤值296

11.4 BioRID301

11.5 试验法303

11.5.1 头枕的几何形状303

11.5.2 动态试验304

11.6 座椅设计306

本章参考文献309

第12章 事故再现313

12.1 一维碰撞314

12.1.1 固定壁障碰撞314

12.1.2 车对车碰撞317

12.1.3 等效壁障速度323

12.2 二维碰撞325

12.2.1 动量守恒定律325

12.2.2 变形能与△V328

12.3 车身变形能331

12.3.1 车身变形模型331

12.3.2 车身变形能的计算方法334

本章参考文献339