当前课程知识点：汽车碰撞安全基础 > 第7讲：儿童乘员碰撞保护 > 7-2：儿童身体生物力学特性及伤害研究 > Video
那我们来进一步看看
儿童的身体的生物力学特性
和他的伤害方面的研究
首先比较一下体型特征
我这么一张图
就看得很清楚
至少从几何尺寸上
差别一下就很清楚
我看头部
头部的话
你看新生儿大概是占到
身体的重量的30%左右
因为新生儿这个头部很大
尺寸大概是占到四分之一
新生儿有四分之一的尺寸
是头
成年人这个头大概在整个身高的七分之一
重量只占整个体重的6% 5%
4.5公斤 5公斤不到
所以这是
我们如果比较极端的
从新生儿到一个成熟的差别
那再看新生儿跟成人
颈部的差别
这就更大了
我们知道新生儿大概要到1岁左右
他的颈部都没有完全发育
他是很弱的
他这个颈部的能力
是托不住自己头部的重量
就不要说你给他加冲击载荷了
就是他的颈部甚至托不住自己的重量
那对于一个儿童来讲
不一定是新生儿了
对于儿童来讲
我们可以这么来夸大地描述
就是一个相对比较大的头
支撑在一个相对比较弱的颈部上
那这样可想而见
这个伤害在对头和颈的伤害
会比较大一点
这是从头部和颈部的比较
我们再来看胸部和脊柱的比较
因为这都是碰撞伤害比较关键的部分
那脊柱看看右边这个小的图
它这个脊柱它有一个发育的过程
逐渐有一个弥合的过程
具体我们不去介绍
那看胸部的肋骨结构也是
最左边这种1岁半
你看他很稀疏
右边是成人的
很坚实
我们稍微总结一下
就是儿童的骨骼结构
包括肋骨结构
胸腔结构
相对比较柔软
它对内部器官的保护比较有限
而成人相比较更强壮一点
再具体到组织的生物力学特性
我们这个身体的组织
大概骨骼 韧带 筋腱等等这些特性
基本上可以去看看这个表格的数字
这表格只是举一个例子
就是一个筋腱
这个生物组织的拉伸强度和延展性
两个红色标出来的数字
就是看新生儿跟成人的比例
我们去看看他的断裂强度
断裂强度
儿童或者新生儿只是成年人的63%
而elongation就是他的延伸率
达到
你把他拉多少就断裂了
这个新生儿是成人的1.3倍
也就是说
儿童的组织器官包括骨骼
相对成人而言
韧性更好
但他的强度和刚度比较低
右边这个比较这些数据点
也是另外一个代表性的
是股骨 就是大腿骨
大腿骨的弹性模量随年龄的变化
那我们可以很清晰的看到
一个增长的过程
所以总结一下
所有的组织器官都是韧性比较好
但是强度和刚度稍微差一点
差很多
那我们看颅骨
颅骨它是一个不断在发育
具体的解剖学或者生物力学的术语
我也不会用这么一个过程
逐渐变大
因为颅骨相对来讲
比较柔软 儿童
我们看看
用成人的HIC
伤害值来衡量
我们之前介绍过
HIC是基于颅骨骨折
来推出来这么一个伤害值
那在儿童来讲
我们就很少发生颅骨骨折的这件事
因为他的骨头比较软一点
但是儿童
又比较容易发生头部的损伤
这个主要是脑部的损伤
我们常常说小孩子的话
有时候会发生这种事故
你稍微把他摇得过分一点
他那个脑部可能会受到损伤
也就是说
儿童的头部和脑部的损伤
显然不能用成人的那些伤害机理
伤害参数来表征
我们来看一下
实际的交通事故里面
儿童的伤害情况
因为国内的统计不是很深入
只有些粗略的数据
我们看国外的
这个交通事故的统计
主要是美国叫NASS
这是一个公开的数据
基本有两点结论
一点 无论是在什么样的低速碰撞
高速碰撞
在一个
我们关注的一个交通事故的
一个载荷范围里面
只要这个儿童是被很恰当的
很合适的约束住
这是我们的术语
你用不用
我们后面介绍
用不用儿童安全座椅
约束得正确与否
只要这件事你做的是恰当的
一般都是轻伤
这就是我刚才说的过保护
你把他保护得很好
一般都是轻伤
轻伤的表现值
就是我们在事故统计里面
NASS这个值是0 1 2
这种我们管他叫轻伤
这是一点
第二点你去看他的伤害区域
主要是脑部 面部和腹部居多
成人的话
当然重要的伤害也是头 胸
这些居多
但是儿童这两个表格里
标红字的就是大的比例
尤其是头部 面部 颈部
再加上一个下肢
这些儿童的部位
显然原因很清楚
因为他的体积面积相对比较大
他当然容易遭致受伤
这是实际道路交通事故里面的伤害情况
-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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