儿童安全座椅侧面碰撞头部保护研究

doi:10.19562/j.chinasae.qcgc.2021.09.013

摘要/Abstract

摘要：

根据欧洲儿童乘员约束系统法规（ECE R129）要求，建立台车座椅约束系统模型，施加法规中规定的速度曲线，以模拟汽车在侧面碰撞事故中后排儿童乘员的头部损伤情况。通过台车侧撞试验，验证了所建有限元仿真模型的有效性。通过压缩试验，对30倍发泡率EPP材料力学性能进行测定，确定采用包含应变率效应的MAT83材料卡片，以模拟EPP材料头枕在碰撞工况下的力学响应。以儿童乘员头部3 ms加速度和HPC作为评价指标，对比分析EPP材料和普通材料对儿童乘员头部的保护效果。结果表明：与普通材料相比，采用EPP材料后，Q3假人模型HPC降低24.9%，头部3 ms加速度降低8.1%，有效降低了汽车侧面碰撞对儿童头部的损伤。

关键词: 儿童安全座椅, 发泡聚丙烯, 侧面碰撞, 头部损伤

Abstract:

According to the requirements of European child occupant restraint system regulation （ECE R129）， a sled seat restraint system model is established， with a speed curve specified in the regulation applied to simulate the head injury of child occupants on rear-row seat in a side collision accident. Through the sled test of side impact， the effectiveness of the finite element model built is verified. By compression test， the mechanical properties of expanded polypropylene （EPP） with a foaming rate of 30 times are measured and it is determine to use the material card MAT83 with strain rate effect to simulate the mechanical response of EPP headrest under collision conditions. With the 3 ms head acceleration and HPC of child occupants as evaluation indicators， the protective effects on child occupant head of EPP and ordinary materials are comparatively analyzed. The results show that compared with ordinary material， by using EPP headrest， the HPC and 3 ms head acceleration of Q3 dummy model is lowered by 24.9% and 8.1% respectively， effectively reducing the injury of child’s head in car side collision.

Key words: child safety seat, EPP, side collision, head injury

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参考文献 17

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参数	数值
密度/（kg·mm^-3）	2.87×10^-8
弹性模量/GPa	1.128×10^-2
DAMP	0.05
HU	0.3
SHAPE	20

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