汽车安全与节能学报 ›› 2023, Vol. 14 ›› Issue (4): 413-420.DOI: 10.3969/j.issn.1674-8484.2023.04.002
唐友名1,2(), 谢祥键1(), 孙贵斌1, 王平1, 张义1, 孙冠豫1
收稿日期:
2022-12-12
修回日期:
2023-05-24
出版日期:
2023-08-31
发布日期:
2023-08-31
作者简介:
唐友名(1981—),男(汉),湖南,教授。E-mail: tangym1981@126.com。基金资助:
TANG Youming1,2(), XIE Xiangjian1(), SUN Guibin1, WANG Ping1, ZHANG Yi1, SUN Guanyu1
Received:
2022-12-12
Revised:
2023-05-24
Online:
2023-08-31
Published:
2023-08-31
摘要:
为了研究年龄增长对男性老龄乘员损伤风险的影响规律,以Hybrid Ⅲ 50th男性假人为基础,结合中国60~79岁男性老年人身体尺寸,采用MADYMO软件建立具有中国老龄人体特征的多体假人模型。通过耦合乘员座椅约束系统模型,对比分析了4个年龄组(60~64、65~69、70~74、75~79岁)乘员头部、胸部、大腿和综合伤害指标WIC值与年龄因素之间的影响关系,提出了随年龄增长的老龄乘员损伤风险概率模型。结果表明:随着老龄乘员年龄的增长,头部HIC值和合成加速度值、胸部加速度值和压缩量、综合伤害WIC值呈线性上升趋势;当年龄超过74岁时,胸部3 ms加速度值呈“陡峭”指数上升趋势;随着年龄的增长,老龄乘员伤害程度与年龄呈显著的强正相关性(r > 0.97, p < 0.05)。
中图分类号:
唐友名, 谢祥键, 孙贵斌, 王平, 张义, 孙冠豫. 男性老龄乘员年龄增长对损伤风险的影响[J]. 汽车安全与节能学报, 2023, 14(4): 413-420.
TANG Youming, XIE Xiangjian, SUN Guibin, WANG Ping, ZHANG Yi, SUN Guanyu. Effect of increasing age on injury risk in elderly male occupant[J]. Journal of Automotive Safety and Energy, 2023, 14(4): 413-420.
年龄组 | 60-64岁 | 65-69岁 | 70-74岁 | 75-79岁 |
---|---|---|---|---|
体质量/ kg | 69.0 | 68.1 | 66.7 | 65.6 |
站立身高/ cm | 165.9 | 165.4 | 164.6 | 164.2 |
座姿高度/ cm | 121.7 | 120.5 | 119.3 | 118.0 |
头部长度/ cm | 20.5 | 20.5 | 20.4 | 20.4 |
肩部到肘部长度/ cm | 28.6 | 27.9 | 27.5 | 27.2 |
前臂到手长/ cm | 41.7 | 41.4 | 41.0 | 40.9 |
脚长/ cm | 23.2 | 23.1 | 22.9 | 22.7 |
手长/ cm | 17.3 | 17.2 | 17.1 | 17.1 |
年龄组 | 60-64岁 | 65-69岁 | 70-74岁 | 75-79岁 |
---|---|---|---|---|
体质量/ kg | 69.0 | 68.1 | 66.7 | 65.6 |
站立身高/ cm | 165.9 | 165.4 | 164.6 | 164.2 |
座姿高度/ cm | 121.7 | 120.5 | 119.3 | 118.0 |
头部长度/ cm | 20.5 | 20.5 | 20.4 | 20.4 |
肩部到肘部长度/ cm | 28.6 | 27.9 | 27.5 | 27.2 |
前臂到手长/ cm | 41.7 | 41.4 | 41.0 | 40.9 |
脚长/ cm | 23.2 | 23.1 | 22.9 | 22.7 |
手长/ cm | 17.3 | 17.2 | 17.1 | 17.1 |
损伤指标 | 实验值 | 仿真值 | 误差/ % |
---|---|---|---|
HIC15 | 247.87 | 234.98 | 5.20 |
ah-peak / g | 52.76 | 48.85 | 7.41 |
ac-peak/ g | 51.50 | 53.15 | 3.20 |
D / mm | 32.10 | 34.89 | 8.70 |
FL-peak / kN | 1.930 | 1.832 | 5.10 |
FR-peak / kN | 1.485 | 1.558 | 4.91 |
WIC | 0.602 | 0.570 | 5.32 |
损伤指标 | 实验值 | 仿真值 | 误差/ % |
---|---|---|---|
HIC15 | 247.87 | 234.98 | 5.20 |
ah-peak / g | 52.76 | 48.85 | 7.41 |
ac-peak/ g | 51.50 | 53.15 | 3.20 |
D / mm | 32.10 | 34.89 | 8.70 |
FL-peak / kN | 1.930 | 1.832 | 5.10 |
FR-peak / kN | 1.485 | 1.558 | 4.91 |
WIC | 0.602 | 0.570 | 5.32 |
假人模型 | Δac-3ms/ g | 误差 | 胸部压缩量/ mm | 误差 | ||
---|---|---|---|---|---|---|
原值 | 计算值 | % | 原值 | 计算值 | % | |
65~69岁 | 38.75 | 38.75 | 0 | 45.70 | 45.70 | 0 |
70~74岁 | 39.84 | 40.28 | 1.10 | 48.80 | 47.51 | 2.64 |
75~79岁 | 45.89 | 45.53 | 0.78 | 51.54 | 53.70 | 4.19 |
假人模型 | Δac-3ms/ g | 误差 | 胸部压缩量/ mm | 误差 | ||
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原值 | 计算值 | % | 原值 | 计算值 | % | |
65~69岁 | 38.75 | 38.75 | 0 | 45.70 | 45.70 | 0 |
70~74岁 | 39.84 | 40.28 | 1.10 | 48.80 | 47.51 | 2.64 |
75~79岁 | 45.89 | 45.53 | 0.78 | 51.54 | 53.70 | 4.19 |
老龄乘员 | 指标 | Pearsonr | Spearmanr | |||
---|---|---|---|---|---|---|
r | p | r | p | |||
头部 | HIC15 | 0.996 | 0 | 1 | 0 | |
ah-3ms | 0.996 | 0 | 1 | 0 | ||
胸部 | Δac-3ms | 0.868 | 0.13 | 1 | 0 | |
D | 0.999 | 0 | 1 | 0 | ||
大腿力 | FL | 0.971 | 0.03 | 1 | 0 | |
FR | 0.984 | 0.02 | 1 | 0 | ||
综合伤害 | WIC | 0.988 | 0.01 | 1 | 0 |
老龄乘员 | 指标 | Pearsonr | Spearmanr | |||
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r | p | r | p | |||
头部 | HIC15 | 0.996 | 0 | 1 | 0 | |
ah-3ms | 0.996 | 0 | 1 | 0 | ||
胸部 | Δac-3ms | 0.868 | 0.13 | 1 | 0 | |
D | 0.999 | 0 | 1 | 0 | ||
大腿力 | FL | 0.971 | 0.03 | 1 | 0 | |
FR | 0.984 | 0.02 | 1 | 0 | ||
综合伤害 | WIC | 0.988 | 0.01 | 1 | 0 |
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