汽车正面碰撞中脚部损伤机理研究

郭庆祥; 卜晓兵; 谭雯霄; 郑艳婷; 赵子开

doi:10.20035/j.issn.1671-2668.2025.03.001

公路与汽运 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (03) : 1 -5. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2025.03.001

汽车正面碰撞中脚部损伤机理研究

郭庆祥, 卜晓兵, 谭雯霄, 郑艳婷, 赵子开

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摘要

各国碰撞法规对脚部的损伤评估几乎没有涉及，但在真实碰撞事故中脚部受伤比例较高且较难治愈。随着碰撞防护技术的发展，乘员脚部的受伤保护受到重视。文中应用THOR假人及人体有限元假人模型评估脚部踝关节损伤风险。先应用THUMS人体有限元模型HBM(Human-Body Model),采用动态分析法复现Funk的踝关节测试试验，分析韧带撕裂条件下应变值并确定韧带撕裂阈值；再分别基于56 km/h、100%正面碰撞及64 km/h、40%偏置碰撞研究THOR假人和HBM人体模型脚踝行为，比较THOR假人和HBM人体模型脚踝上的力矩和每条韧带的应变值。结果表明，采用没有胫骨压迫效应的踝关节损伤风险函数估计的风险高于实际事故，同时无论有无胫骨压缩载荷，距骨和腓骨损伤都会因踝关节外翻、内翻而发生剧烈变化，确认脚部损伤指标时应重点考虑旋转方向和胫骨轴向压缩载荷。