湖南大学博士论文：儿童乘员CRS正侧碰撞安全性仿真研究

该篇博士学位论文由湖南大学的胡佳撰写，专注于车辆工程领域的儿童乘员正面和侧面碰撞安全研究。论文的背景指出，随着我国汽车保有量的增长，儿童乘车安全问题日益突出，特别是在实施计划生育政策的背景下，研究儿童乘员约束系统（Child Restraint System，CRS）的重要性不言而喻。CRS是防止交通事故中儿童伤亡的关键装置。 论文主要采用Hybrid III 3岁儿童假人有限元模型和实际人体模型进行仿真研究。四种典型CRS，包括着衣型、护板型、普通5点式背带型和ISO FIX CRS，在正向碰撞测试中被建模并进行了仿真分析。通过对比试验结果和仿真数据，作者验证了有限元模型的准确性，并评估了不同CRS在碰撞中的乘客伤害情况以及儿童人体模型的应力分布，从而评价了各类型的CRS在正面碰撞安全性上的优劣。 论文特别关注了ISO FIX CRS的安全性，因为其具有国际通用性，能实现与车身的简单、牢固和标准化连接。针对4岁以下使用前向式CRS的儿童，颈部保护被视为关键，因此作者深入探讨了颈部响应，指出儿童人体模型与假人模型在颈部受力上的显著区别。由于头部运动和接触力的不同，假人模型的颈部承受的剪力和拉力较大，而儿童人体模型则呈现出相反的情况。 为了优化ISO FIX CRS的性能，论文还模拟了错误使用情况，如安全带100mm的松弛，对护板型和5点式背带型CRS的影响，以及对背带型CRS和ISO FIX CRS背带松弛的效应。最终结论表明，ISO FIX CRS在正面碰撞中表现出最佳的安全特性。 这篇论文通过对实验和有限元模拟的结合，提供了关于儿童乘员安全保护系统设计和性能评估的重要见解，对于提高汽车制造商的设计标准和推动儿童乘车安全法规的制定具有重要的参考价值。