当前课程知识点：汽车碰撞安全基础 > 第3讲：汽车碰撞事故中的人体碰撞响应与损伤 > 3-2：冲击载荷下人体的力学响应 > Video
那第二个定义稍微简单一点
人体的冲击力学响应
英文叫mechanical response
of human body
这个我刚才讲了
这个塑料件的拉伸
所以已经很简单了
我们以胸部来举例
说我这个胸部打它一下
我找到了力和位移的关系
这个好多年前
这美国人用英尺 Inch
不是用毫米
这个美国很有意思
这个他老祖宗英国
都改用公制了 毫米 公斤
美国人还在用磅
所以你到美国生活以后
脑子要转一下
什么英寸 英尺 英里
上超市买东西论磅来说
温度不说摄氏说华氏
那且乱一阵子呢
那所以这个呢
我们做各种各样的
人体的结构的冲击试验
它反正也是一种特定的组织结构
对吧
它只是比我们汽车结构
稍微复杂一点
它的组织和材料也复杂一点
那它的力学响应呢
跟我们的密度 刚度
甚至说跟含水量有关系
这个是由这些决定的
总而言之
最后你就是要把它的力
对位移的关系
力对速度的关系
你进而转换成应力应变关系
转化成应力跟应变率的关系
这个把它找出来
这个叫做冲击响应
再说的力学上这个通俗一点
叫本构关系 对吧
力和位移的关系
那这些像这个胸部的
我们今天总要用胸部来举例子
胸部的这个响应
我们叫钝冲击响应
什么叫钝冲击响应
这也是没找到很好的翻译
英文有很好的词
钝呢 就说你别拿个尖的东西打
咱们汽车里边很少有这种打器
都是安全气囊
或者一块来这叫钝冲击
好 胸部在这种钝冲击下的响应
你从静态试验开始做
显然不对
静态试验先做
说静态试验一看非线性的
然后呢他显然跟冲击速度有关系
不同的速度下
响应的高矮不一样
力的高矮不一样
显然跟人体尺寸有关系
我如果做胸部
你想你只能说胸部
你又不能说是肋骨 对吧
因为你做试验
你拿一根肋骨来做
你说胸部的话
那张三的胸部跟李四的胸部
胖人的跟瘦人的
高的和矮的
年老的和年轻的
全不一样
所以很麻烦
这个明显的跟人体
和人体尺寸相关
所以你就知道
我们做汽车的碰撞损伤
和人体生物力学任重道远
还有多远
那搞不清楚的事儿还多了
那这试验怎么做
一般就是两类
一类是尸体试验
一类是志愿者试验
我们会一起说
尸体试验比较简单了
你有尸体的话
你就像做我们的塑料材料
拉伸试验似的
夹具弄好了
该测的参数去弄好
做就是了
当然要符合一定的伦理道德
尸体的来源了
这个都有很复杂的事情
这个我记得有些这个医学院
做出来很漂亮的数据
不能发表
为什么呢
说你这个尸体来源
说不清楚
不能发表
那只好内部参考
所以这尸体试验跟塑料试验
或者是钢试验比
就不那么简单
那志愿者试验
我们待会儿也会说
试验方法我们待会儿说
那所有这么来获得的这个数据
我就用来设计人
设计假人
设计假人的这个刚度
胸部的这个刚度
来提高我们这个假人的生物保真
这个保真度
这个英文叫Biofidelity
这么翻译的对还是不对
我也不知道
我们层次再降一步
刚才是在人体整个层次
我说的是胸部
你还可以说颈部
也可以说头部
你可以说下肢
那再往里一步
这个人体实际上是由这个骨骼
肌肉 韧带 组织的
我再往下
等我这个层次再逐渐的往里
那么我再看呢说
在这个子结构层面下
我假如说一块骨头
这个骨头呢
也不是一个简单的
我们说像钢或者是那样理解
它其实也是一个复杂的结构
它里边呢是比较疏松的
这个叫做骨松质
外层呢是比较致密的
叫做骨密质
那这种一种结构呢
是几万年的长期的演化
优化出来的
咱们现在做优化简单
优化程序一来
这个薄壁管件就优化出来了
你肯定外边厚 里边薄 对吧
那这个自然界的优化呢
是通过这个几万年
这么逐渐弄出来一个最优
包括人家还
不光有这个材料的
分配的这个优化
还有形状的优化呢
为什么是这个形状下
这个最好
所以我们接着昨天那个话题
胖人危险还是瘦人危险
肯定是这个胖人危险
另外一个话题是什么呢
你想人是什么时候变胖的
人是最近几十年才变胖的 对吧
三百年前有胖人吗
没胖人 对吧
三百年前世界上大部分人
都吃不饱
不可能有胖人
所以呢
人在这个几万年的进化过程中
他这个骨骼各种事儿
他都是按照瘦人去优化的 对吧
都是按照瘦人去优化的
突然最近这五十年
好多人都吃饱了
营养过剩了
突然变胖了
你这五十年变胖的这过程
这个里边的组织结构
它来得及五十年的时间
就适应了你的这个
体重变胖的这么一过程
不可能
所以有一件事儿
关节不好的人都是胖
就是不叫都是了
胖的人有很高的概率
到老了以后关节不好
原因很简单
你这个关节几万年的进化
负重就是负
假如我这个身高
可能就是六七十公斤的负重
我突然把我自己吃胖了
那我给我膝关节得增加多少负担
两倍或者一倍半的负担
那你这膝关节用了五十年
八十年以后
那肯定要坏掉了 对吧
所以这就是我们从这个
人的进化的角度来说这个事儿
那这样的话
我们在研究
这个生物力学的时候呢
我可能就会拿一些骨头
有可能会说人的骨头
跟鸡的骨头
跟猪的骨头差不多
在这个层面上差不多
所以我为什么要把这个来拎出来呢
你要研究胸部的损伤
你还只能用人来研究
但你要研究骨头的
器官的这些东西
可能能用其他的骨头
用鸡的骨头
用其他的骨头来研究
包括肌肉 韧带
-1-1：汽车安全问题的背景
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-1-2：车辆碰撞过程
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-1-3：汽车安全的定义
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-1-4：乘用车组件及车身结构碰撞区域
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-1-5：汽车碰撞的类型和碰撞设计要求
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-1-6：汽车碰撞安全设计与分析过程
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-2-1：汽车碰撞波形的定义
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-2-2：发动机对碰撞波形的影响
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-2-3：车辆运动学分析
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-2-4：乘员运动学分析
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-2-5：乘员动力学(1)
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-2-6：乘员动力学(2)
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-补充：整车碰撞试验视频
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-2-7：基于等效方波的质量弹簧模型及约束系统刚度设计
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-2-8：碰撞波形与乘员的约束系统设计匹配（上）
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-2-9：碰撞波形与乘员约束系统设计匹配（下）
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-3-1：冲击载荷下人体的受伤机理
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-3-2：冲击载荷下人体的力学响应
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-3-3：人体的损伤容限
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-3-4：人体冲击力学的试验方法
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-3-5：冲击载荷下人体胸部的力学响应
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-3-6：人体胸部碰撞损伤容限
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-3-7：冲击载荷下人体头部的力学响应与碰撞损伤容限
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-3-8：人体其他部位碰撞损伤研究
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-作业1
-4-1：碰撞假人演变和开发历史
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-4-2：混III 50百分位假人的结构
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-4-3：其他碰撞假人
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-4-4：假人的生物逼真度控制和改进
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-4-5： 碰撞假人主要结构介绍
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-4-6：典型整车碰撞试验过程介绍
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-4-7：典型滑车碰撞试验
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-补充1 正面100%重叠刚性壁障碰撞试验
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-补充2 正面40%重叠可变形壁障碰撞试验
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-补充3 可变形移动壁障侧面碰撞试验
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-5-1：安全带与气囊的功能
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-5-2：安全带结构
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-5-3：气囊的结构与工作原理
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-5-4：气囊的潜在危险性
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-5-5：气囊对离位乘员的危险性
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-5-6：碰撞感知的概念与难点
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-5-7：点爆策略的制定过程
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-5-8：周青教授解读汽车乘员约束系统工作原理
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-6-1：汽车座椅的结构
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-6-2：颈部挥鞭伤及影响因素
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-6-3：座椅的功能和碰撞安全性设计
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-6-4：防挥鞭伤的原理和保护装置
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-6-5：座椅刚性和柔性的争议
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-6-6：基于座椅滑动的尾撞乘员保护
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-6-7：座椅主要结构及功能介绍
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-6-8：基于座椅滑动的尾撞乘员保护(会议报告版)
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-作业2
-7-1：儿童乘员碰撞保护问题
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-7-2：儿童身体生物力学特性及伤害研究
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-7-3：获取儿童损伤生物力学特性数据及儿童假人设计
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-7-4：儿童乘员约束系统
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-7-5： 儿童乘员约束系统碰撞性能评价
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-7-6：儿童座椅台车试验过程介绍
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-7-7：儿童约束系统使用正确与否的对比
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-8-1：碰撞法规试验的单一性与交通事故的多样性
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-8-2：自适应乘员约束系统优化仿真平台
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-8-3：可调式乘员约束系统构型优化结果56kph工况
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-8-4：可调式乘员约束系统构型优化结果40kph工况
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-9-1：侧面碰撞保护设计评价方法
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-9-2：侧面碰撞过程分析
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-9-3：髋部缓冲衬垫设计考量举例
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-9-4 ：侧面碰撞缓冲衬垫设计
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-9-补充1：车与车侧面碰撞试验
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-9-补充2：C-NCAP可变形移动壁障侧面碰撞试验
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-9-补充3：侧面柱碰撞试验
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-9-补充4：可变形移动壁障侧面碰撞试验
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-10-1：乘员头部碰撞问题的背景
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-10-2：力学建模及其依据
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-10-3：研究结果如何指导乘员头部碰撞保护设计
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-10-4：乘员头碰撞小结
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-作业3
-11-1： 行人碰撞事故特点及伤害
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-11-2：行人下肢碰撞损伤机理研究
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-11-3：行人安全评价方法、法规及实验模块
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-11-4： 基于行人模块试验评价方法利弊
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-11-5：车辆前端结构的行人碰撞保护设计
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-11-补充1 行人碰撞保护中成人及儿童头模块碰撞试验
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-11-补充2 行人碰撞保护中下肢模块碰撞试验
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-12-1：薄壁管件轴向压溃设计和分析
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-12-2：塑性铰的概念
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-12-3：薄壁方管轴向压溃变形模式和机理及其力学模型
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-13-1：结构和材料碰撞响应之复杂性
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-13-2：冲击载荷下材料的表征与测试-材料特性的复杂性
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-13-3：冲击载荷下材料的表征与测试-应用环境的复杂性
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-13-4：冲击载荷下材料的表征与测试-试验设计与优化
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-13-5：碰撞载荷下材料和结构的建模与仿真
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-作业4
-14-1：影响两车相撞安全性的因素
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-14-2：具体说明重量、刚度、几何尺寸等如何影响两车相撞安全性
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-14-3： 不同重量级别汽车的安全性设计
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-14-4：事故统计及车重的发展
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-14-5：轻量化技术对汽车安全利大于弊
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-15-1：电动车事故
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-15-2： 电动车电池排布及电池的细观结构
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-15-3： 电池的起火条件及设计准则
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-15-4： 电池碰撞安全性研究
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-15-5：小型轻量化电动车的碰撞安全性研究
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