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汽车安全与节能学报

JASE ›› 2016, Vol. 07 ›› Issue (04): 371-376.DOI: 10.3969/j.issn.1674-8484.2016.04.003

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爆炸冲击载荷下乘员小腿伤害评价指标的对比分析

许述财，黄杨，付海龙，王戈，张金换   

  1. 清华大学 汽车安全与节能国家重点实验室，北京100084，中国
  • 收稿日期:2016-05-13 出版日期:2016-12-25 发布日期:2016-12-28
  • 通讯作者: 张金换（1954—），女（汉），北京，教授。E-mail: zhjh@tsinghua.edu.cn
  • 作者简介:第一作者 / First author ： 许述财（1978—），男（汉），安徽，助理研究员。E-mail:xushc@tsinghua.edu.cn 第二作者 / Second author ： 黄杨（1989—），男（汉），四川，硕士。E-mail: huangyang12@mails.tsinghua.edu.cn 通讯作者 / Corresponding author ： 张金换（1954—），女（汉），北京，教授。E-mail: zhjh@tsinghua.edu.cn
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目（51305223）

Comparison and analysis of occupant tibia injury criteria under explosion shock loading

XU Shucai, HUANG Yang, FU Hailong, WANG Ge, ZHANG Jinhuan   

  1. State Key Laboratory of Automotive Safety and Energy, Tsinghua University, Beijing 100084, China
  • Received:2016-05-13 Online:2016-12-25 Published:2016-12-28

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摘要：

为探究特种车辆内乘员在垂直方向安全性评价的有效指标，进行了两种不同强度的爆炸试验，针对小腿部位按照3 种不同伤害评价指标，即Yoganandan 评价指标Hirsch 评价指标和胫骨指数（TI），分别从小腿轴向力、加速度、综合小腿轴向力和力矩3 方面进行乘员小腿伤害风险分析，结果表明：在乘员受到轻微爆炸冲击和剧烈爆炸冲击两种工况下，这3 种评价指标结果较为一致，均可有效评价人员小腿安全性。此外，在Hirsch 评价指标中，采用地板加速度而非足底加速度将得到更为准确的结果。

关键词: 汽车安全, 乘员安全性, 小腿伤害评价指标, 特种车辆, 爆炸试验

Abstract:

Two explosion tests under different intensities of blast loading were carried out to research the
valid index to evaluate the vertical safety of the passengers in some special vehicles, and the injury risk of the
occupant tibia in aspects of the tibia axial compressive force, the acceleration and the combination of force and
moment, were analyzed to evaluate the injury probability of the tibia, which were based on three different injury
criteria (Yoganandan Criterion, Hirsch Criterion, and tibia index (TI) ). The results show that the accordance
among the three criteria, each of which is suitable for the evaluation of the occupant tibia’s injury risk under
slight and serious blast loads. Moreover, the floor acceleration other than the foot acceleration can lead to more
accurate result when using Hirsch Criterion.

Key words: vehicle safety, occupant safety, tibia injury criteria, special vehicle, explosive test