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汽车安全与节能学报

汽车安全与节能学报 ›› 2010, Vol. 1 ›› Issue (3): 214-218.DOI: 10.3969/j.issn.1674-8484.2010.03.008

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汽车低速碰撞中的人体颈部有限元模型验证

王 方1，肖 志1，万鑫铭2，杨济匡1   

  1. 1. 湖南大学 汽车车身先进设计制造国家重点实验室，车辆与交通安全研究中心，长沙，410082；
    2. 中国汽车工程研究院，重庆，400039
  • 收稿日期:2010-05-20 出版日期:2010-09-20 发布日期:2010-09-20
  • 通讯作者: 杨济匡，教授，博士生导师。E-mail: jikuangyang@hnu.cn
  • 作者简介:王方（1983—），男（汉），湖南，博士研究生。E-mail：wangfang83715@163.com
  • 基金资助:

     国家“八六三”计划项目（2006AA110101）；教育部“111”项目（111-2-11）；
    汽车车身先进设计制造国家重点实验室科学基金项目（30815007）

Validity of the human neck FE model in low-speed vehicle collisions

WANG Fang1, XIAO Zhi1, WAN Xinming2, YANG Jikuang1   

  1. 1. Reseach Center of Vehicle and Trafic Safety, State Key Laboratory of Advanced Design and Manufacturing for Vehicle Body, Hunan University, Changsha, 410082;
    2. China Automotive Engineering Research Institute Co., Ltd, Chongqing, 400039
  • Received:2010-05-20 Online:2010-09-20 Published:2010-09-20

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1929

摘要： 在已有的由湖南大学开发和验证的人体颈部有限元模型的基础上，对其进行诸多改进和优化，并在低速的正面、侧面和后碰撞工况下重新进行验证。模型包括了颈椎椎骨、椎间盘、韧带和肌肉等软组织结构，各个部分分别用不同的单元类型模拟。借助美国海军生物动力学实验室（NBDL）和瑞典查尔摩斯大学进行的实验数据对改进后的模型进行了验证。结果表明：模型在主要响应阶段与实验数据吻合得较好，模型具有较好的生物逼真度。

关键词:  汽车碰撞, 人体颈部, 有限元模型, 动力学响应, 验证

Abstract: An FE (finite element) neck model was improved with human like response in vehicle frontal, rear-end and side collisions based on an existing model developed in Hunan University. The model consists of the cervical vertebrae, intervertebral discs, ligaments and muscles that are modeled with various element types. The model was validated against kinematics data from volunteer tests carried out at the Naval Biodynamics Laboratory (NBDL) and Chalmers University of Technology. The results show that the model has good biofidelity with a good agreement with the test results for the main part of the time history of the collision events.

Key words:  vehicle collisions, human neck, finite element model, kinematics response, validation

中图分类号: