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那下面我们看看

还是以胸腔为例

看看胸部的损伤容限

还是这一大套试验做出来的

那我们就发现了

这已经进入法规了

说胸部的损伤呢

和加速度 压力和速度

有明显的相关性

所以最早呢

这已经在中国的法规

和美国的法规里了

说胸部的加速度呢

小于60个G

这就是损伤容限

你这假人里边

胸部放一个传感器

做试验

按照中国的法规

50公里/小时

正面碰撞

或者是什么什么法规

然后这传感器读出来的

三向加速小于60个G

至少这一项就达标了

另外一项呢就是说

胸部的压缩量

你还有一个位移传感器在里边

再测量

不能大于76毫米

这个是从刚才

我说的一大堆试验

以成年男性的一个平均值

这76毫米呢

实际上也是我刚才说的

35%的左右的压缩

所以我大概量了量 看了看呢

显然这76毫米

是依据西方的人体尺寸做的

差不多是35%的压缩量

你按照东方的人体

他尺寸稍微小一点76毫米

大概就不是35%了

说不定就是45%了对吧

所以我们把国外的法规

我今天反复讲

照搬到中国来呢

它是极大的不适合中国的

道路交通伤亡的情况

但是目前也是不得已而为之

损伤容限这么确定

甭管是以加速度形式的确定

还是以位移的

压缩量的形式确定呢

我们知道刚才说过

它受个体的大小 重量

性别 年龄 肌肉的因素

影响非常非常大

刚才我已经举了例子了

说紧绷的肌肉

它能够提升损伤容限

也就是说你如果

把你的肌肉绷紧的话

你可能能承受的

就不是60个G了

可能是能到70个G

或者65个G

也是在同样的损伤程度下对吧

这就是指的是一个概念

那有一些学者说了

说你这个法规里规定的

基于胸部加速度

和胸部压缩量的损伤容限

我发现有缺点

也有不科学的地方

那这组学者呢

我把这文献也列在这了

他提出来说黏性损伤准则

是汽车碰撞事故

里边的主要损伤形式

还不光是胸部了

他说身体里边

主要的软组织包括腹腔

只要粘着软组织的

基本上他认为

所谓的黏性损伤准则呢

比那个其他的加速度 力

这些位移更靠谱

胸部也是了

他说胸部你这除了肋骨不是软组织

其他的都是软组织

里边的肺 心脏 都是软组织

所以它提的所谓的黏性准则

英文叫Viscous Criteria

简称就叫VC

VC的定义也很简单

就是速度和压缩量

对胸部就这件事儿

他说你不要光基于压缩量

也不要光基于加速度

咱们做个组合

记得我今天早上讲组合的事 对吧

他发现的组合说

我这个速度

胸部压缩速度

和胸部压缩量C百分比

这两个乘起来

VC 是我定义的

新的一个力学量

这个力学量跟胸部的损伤

相关性更好

这个相关性怎么定义

他肯定有统计学的很多东西

他是认为这样

那看看他这个定义的科学性

那么就画了一条曲线

就是Y轴就是压缩量

横轴就是速度

那在这个区域里边

在低速的时候呢

他就画了一条曲线

说曲线下边

他肯定做了很多试验了

说曲线下边是比较安全的

曲线以外有说你这V乘上C

如果大高于这条曲线

这是C嘛

这个C乘上V

如果大于这条曲线

这就是危险区域

低于这条曲线就是安全区域

那看看他相对的科学性在哪里呢

这低速的时候

这是低速主要是压缩量在控制

你看看低速下V乘上C

比如说速度是0.3米/秒

速度比较低

那V乘上C

主要是C的贡献大

所以这就是我们刚才说的

低速下胸腔的损伤

主要跟压缩量关联大

而高速下呢

因为它里边有气 空气

有软组织 有血液 有血压

所以它跟速度的关联性很大

它实际上就是把两个乘起来了

高速下速度的影响明显低 对吧

已经到了30米/秒 20米/秒

V如果取到20

那他的意思

下一页我们有个准则

就是说在人体的损伤里

V乘上C小于1

1是有单位的

他这里边的小于1的时候

规定这个V的单位是米/秒

C的单位是百分比

当V乘上C小于1.0米/秒的时候

是被他界定的胸部的

黏性损伤准则的损伤容限

小于1相对安全

大于1就不安全了

那你看小于1是什么概念

如果你是一个20米/秒的冲击

V等于20

那C就是用不了多少压缩量

就有很大的损伤

如果是V是0.2米/秒

准静态

那C就可以压缩很大

所以他这个VC的含义

就是这么一个含义

TTI TTI是

另外一个胸部的侧向碰撞的准则

就说我们最早刚才说的加速度

位移 压缩量 VC

都是指的胸部的正向碰撞

那侧向碰撞

因为侧向碰撞的研究开始得晚

侧向碰撞

学者又提出准则了

最早提出的准则叫TTI

TTI呢是基于加速度的

叫Thoracic Trauma Index

那你看看TTI的这个定义

都是加速度

说是这叫RIBY

RIB是 Rib

和T12Y

这两个加速度加起来除以2

就是TTI

那这两个加速度的定义呢

又分别下写在下边

RIBY呢

就是你受冲击

这一侧受冲击

我再放上加速度传感器

在第四根肋骨和第八根肋骨之间

放两个传感器

这两个加速度

谁大 谁就是RIBY

绝对值谁大 谁就是RIBY

那T12Y是指的是腰椎

从上往下数第12个腰椎

在这个地方

腰椎上放一个传感器

它的加速度绝对值

都是以G为单位的

带到这里边

那这两个加起来除以2

如果小于85个G

这就达标了

TTI的准则

是在侧面碰撞法规里写着的

你们设计车

就得按照这个来设计

那这一拨

提出VC的这个学者就不同意了

说我认为侧面碰撞

跟正面碰撞一样

也是VC比较科学

只不过损伤容限

不是1.0了是1.5

这是他从尸体试验做出来的

1.5比较科学

C大概是压缩量的38%左右

那就说了我对于一个

侧面碰撞的胸部损伤

不同的学者

提出不同的假说和准则

给出不同的容限

都是基于他们的研究

为什么TTI进了法规

而VC没有进法规呢

是因为TTI的研究开始得早

他已经经历了好多年的争论什么的

你VC开始得晚

你等你刚开始的时候

我法规不得已 都开始写了

我总得写个数进去

我写个数进去的话

我写你VC

你这VC一共才研究了三五年 对吧

所以TTI的争论

至少在美国的两拨学者里呢

就争论得很激烈

有大学的教授

有政府的研究者

一拨就是支持VC

一拨就是支持TTI

那我个人是比较

也是在VC的这一拨

我倒不是说TTI呢有多么不科学

我自己也没有研究过

我是从实际中

所以后边这两条

都是我从实际中

在实际中

发现TTI

对环境非常的苛刻非常敏感

所以你测TTI

你们都得测

你只要做碰撞试验

就得测这件事儿

你测的时候

你看他这个定义

全是加速度

那么多加速度传感器放在里边

然后你就开始测

你就发现

环境非常敏感

你这个假人稍微坐得

歪一点 正一点

都是在试验的要求范围之内

你试验肯定说这么做法

他有一个范围的

都在这个范围里边

跟你这个门进来

不同款车的门

你进来再设计侧面的保护垫

软硬 高矮 位置 侧面的扶手

总而言之

他对环境是高度敏感

那我们就看到说

如果你直接撞到那个传感器上

他那个峰值就会很高

那这下就麻烦了

这么敏感的话

就使得我们这个汽车

碰撞设计里边

有很多取巧的地方

也有很多不确定性

你辛辛苦苦研究了两三年

这款车你都定标了

都开始生产了

或者到那边去检测了说不行

不合格 对吧

所以这就有很多不确定性

还有很多可以取巧的地方

就说你就知道

我怎么来去做这些事儿

能是让我这个峰值下来 对吧

所以这是我不喜欢

认为这实践不支撑

实际也不支撑TTI

而VC呢为什么觉得好

并没有实际的经验

因为它实际只是在研究中被测

在法规中不被测

很多法规也开始测量VC了

那我个人的观点呢

实际上跟我昨天讲的是相同的

就在任何冲击碰撞环境下

你如果想测加速度

总是要给你很大麻烦

还得滤波

硬件测出来的加速度也得滤波

否则你那么多峰值

你读哪个峰值也得滤波

所以在碰撞环境下

加速度本身这个参数

我是学力学的

就这个参数的不可靠性

是内在的

跟你那个什么TTI什么

这些安放位置

也没太大关系

你只要用加速度

头部加速度 胸部加速度

哪的加速度

他就有内在的不可靠性

所以他内在的不可靠性和鲁棒性

就不如位移和速度来的可靠

那我们再看看VC

人家是用速度和位移来做的

实际上说不定还是加速度那些量

只不过人家积分了两次

积分了一次

所以这是我是希望我们

我把我个人的一些研究

揉到这个课里边

给大家来阐述这个观点

胸部的损伤研究

研究了快一百年

好几十年了

差不多从五十年代 六十年代

研究高峰

那我刚才列了很多文献

其实文献

比我这列的要多 多很多

那我就这边列了三篇

非常非常经典的

英文叫Classic

被我的学生翻译成经典

那这三篇文献

你看都是这原始的作者

都带着他的名字的

他就是 这个试验就是他做的

所以那试验就以他的名字命名

他也是

应该是通用汽车

还是Wayne State的一个学者吧

所以我把这几篇文献列在这儿

同时给大家介绍一个

我个人的研究

年龄对胸部损伤容限的影响

就是刚才我们研究的

这些所有的胸部损伤容限

五六十年前开始研究的

尽管它可能都用的老年的尸体

但是他没有考虑到

年龄的因素

他说我这是

我提出这个准则

VC小于1了什么

胸部加速度小于60个G了

压缩想小于35%

或者76毫米了

都是基于成年男性一个平均值

怎么做了调整

通过年龄的调整

肌肉的调整

从尺寸的调整

做年龄对胸部的损伤影响呢

我应该是第一个

我这篇论文是发表的蛮早

快20年了

1996年发表的

当时我就做了这么一个统计分析

我就把文献里

所有能找到的

尸体试验的都找出来了

然后我看的载荷

就是三点式的安全带

就这个载荷

不看安全气囊 为什么呢

你要找过去五六十年的研究

很少有安全气囊的研究

我希望我统计研究

样本要足够的大

如果我限于安全气囊的话

这个样本 就小很多

我限于安全带

这个样本量就比较大

所以这是在我做了

不同年龄组别

在三点式安全带

加载情况下的胸部的损伤容限

受年龄的影响

损伤容限呢

咱们就给它定义成

今天刚才定义的

就是一个可接受的

严重的损伤

但是呢休息几个月以后

可以恢复的

那在医学上有个叫AIS3

这AIS是有6个等级

是损伤的6个等级

3这个等级

就是我刚才说的严重受伤

但是呢可以不会落下

什么终身残疾

到了4和5就麻烦了

就致命了

到了6就死了

1和2就是轻伤

所以我们给定AIS3受伤的程度

可接受程度不变

然后我看容限

容限是什么呢

都是受伤程度

我们知道老年人经受的压缩量

肯定小很多 对吧

所以你如果一个年轻人

说你可以压76毫米

是这么一个比如断了五根肋骨

老年人就不是压76毫米了

你可能压个30毫米

就断了五根肋骨

就断了五根肋骨

这是一个同样的AIS3的

一个损伤程度

容限是指的是76毫米合适呢

还是36毫米合适

还是29毫米合适

这叫容限

那我做这个研究呢

我就把年龄分成三组

第一组都是青年人了

16到35岁

第二组是36到65岁

第三组是老年组

这个三组的分法

也不是随意分的

也是我这个一百多个试验里边

我看看切分的位置

也是从统计来的

具体的统计方法我不介绍了

那结论呢

就是这么一个结论

我们如果以年轻人这一组为1

为基准

很可能就是胸部压缩的76毫米

或者是35%的压缩量

然后呢看着随着年龄的增加

我就发现损伤容限

随年龄的增加急剧下降

其实是超出了我当时

和我的老板的想象的

我们知道肯定要下降

肯定会下降的很多

但是我没有发现会下降这么多

下降多少呢

就是我以年轻人这组为1

到了老年组呢就剩28%了

什么意思呢

在同样的损伤程度下

如果年轻人

而且尺寸什么重量都一样

都是标准化的

如果年轻人

能承受76毫米的压缩量

老年人就只能承受76毫米的28%

大概也就是20毫米左右的压缩量

这个时候呢

能够是同样的损伤程度

这就是主要的一个结论

或者结果

那当然是基于了我

96年 94年之前

挖掘了好几十年的研究

做出的这么一个统计分析

这么一个结果

那实际上对年龄的研究

最近这六七年就开始热起来了

就我是做的比较早

所以我这篇论文

就被很多很多引用

然后他可以改这个数字

因为他有更多的数据结果

但他没有改结论

他这结论是不可能改变的

数字是 你是28也好

还是29 还是37

这个数字都是可以

你更多的试验结果

更多的统计来讲

但是基本的一个结论

是没有变的

而且呢你看做研究

你要做早一点

我发现我这篇论文呢

不经意的就被引用很多

为什么呢

他觉得说打个引号

叫空前绝后

空前 好理解

说你是第一个做嘛 对吧

我就当是把所有的过去

我能找到的几十年的所有的文献

全部找出来

基本上找全了

那绝后怎么理解呢

当然这绝后也得打引号了

不可能

就是因为我几乎把所有的

能找到的数据都用尽了

你再过十年

再去做同样的研究

你的数据从哪来

你只能说我已经有150个

尸体试验的样本了

你只能再多做一百个

才能颠覆我的

或者才能改变我的结论

你只有只多做了八个

无外乎就是微小调整 对吧

那没有主要的调整

但是我刚才讲

尸体试验是非常困难的

你想积累大量的数据

你没有几十年积累不了的

所以这就是我打引号的

空前绝后 就绝后在这儿了