底部爆炸条件下车内乘员损伤风险仿真评估

作者：王波; 何洋扬; 聂冰冰; 许述财; 张金换^*

来源：清华大学学报, 2020, 60(11): 902-909.

DOI：10.16511/j.cnki.qhdxxb.2020.26.021

• 汽车安全
• 生物损伤力学
• 车辆底部爆炸
• 下肢
• 人体有限元模型

在近年来发生的几场局部战争中,地雷及简易爆炸物造成了大量人员伤亡。为了解车辆底部爆炸条件下车内乘员的损伤特点,构建了包含乘员、车体结构及爆炸流场的仿真模型,研究了车辆乘员身体主要部位损伤风险。利用LS-DYNA的流固耦合算法求解爆炸流场与车体结构的相互作用,分析了爆炸冲击的传递路径及乘员典型运动姿态。基于人体有限元模型,以6 kg及8 kg TNT 2个爆炸当量工况为研究对象,对车辆乘员头部、脊椎、骨盆及下肢等身体部位进行损伤风险评估。仿真结果表明:对于佩戴安全带的乘员,其足踝部及胫腓骨损伤的风险最高,其次为骨盆及胸腰椎。研究结果可为车辆防护设计提供参考,从而提高乘员安全性。

• 单位
  清华大学; 汽车安全与节能国家重点实验室