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Research on characteristics of occupant’s chest responses in oblique impact
Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering ( IF 1.5 ) Pub Date : 2021-07-18 , DOI: 10.1177/09544070211033953
Jindong Wu 1 , Sen Xiao 1, 2 , Jingpu Hou 3 , Zhiyue Liu 3 , Xuewei Shi 1
Affiliation  

The oblique impact is the second most common frontal impact, in which both the forward and lateral accelerations are applied to the occupant. It is noticed that the oblique impact is a primary source of serious injuries, in which the chest injuries are mostly fatal through the statistics of traffic accidents. This study aims to investigate the characteristics of the occupant’s chest injury in the frontal oblique impact. First, a model with a sled and a Test Human Occupant Restraint (THOR) dummy is established. Second, an acceleration curve with a peak of 9.0 g is applied to the sled. Then 11 sets of simulations with different impact angles and belt peak loads are conducted to evaluate the occupant’s chest responses. Results indicate that there is a negative correlation between belt peak force and injury outcomes, while there is a weak correlation between chest injury and impact angle. With the increase of the belt force limit, the chest deflection at Lower Left (LL) would increase by 37.9%, and the acceleration at LL would increase by 23.1%. Meanwhile, the Viscous Criterion (VC) at LL would increase by 61.4%. However, the relationship between the impact angle and injury drawn by VC and acceleration is inconsistent. Additionally, in all simulations, the maximum deflections are captured at the LL, while the maximum VCs happens at Upper Right (UR) or LL. It is demonstrated that a seatbelt with a lower peak force is friendly to the occupant’s chest under all the impact angles. This study can provide a reference to the study of chest injury in the oblique impact.



中文翻译:

斜向撞击乘员胸部反应特性研究

斜向碰撞是第二种最常见的正面碰撞,其中向前和横向加速度都施加到乘员身上。值得注意的是,斜向撞击是重伤的主要来源,其中通过交通事故的统计,胸部伤害大多是致命的。本研究旨在探讨正面斜向撞击中乘员胸部损伤的特点。首先,建立带有雪橇和测试乘员约束 (THOR) 假人的模型。其次,将峰值为 9.0 g 的加速度曲线应用于雪橇。然后进行 11 组不同冲击角度和安全带峰值载荷的模拟,以评估乘员的胸部反应。结果表明,腰带峰值力与伤害结果之间存在负相关,而胸部损伤与撞击角度之间的相关性较弱。随着安全带限力的增加,左下(LL)的胸部挠度将增加37.9%,LL处的加速度将增加23.1%。同时,LL 的粘性标准 (VC) 将增加 61.4%。然而,VC所绘制的冲击角度和伤害与加速度之间的关系是不一致的。此外,在所有模拟中,最大偏转发生在 LL,而最大 VC 发生在右上 (UR) 或 LL。结果表明,在所有撞击角度下,具有较低峰值力的安全带对乘员的胸部都是友好的。本研究可为斜向撞击中胸部损伤的研究提供参考。左下(LL)的胸部偏转将增加 37.9%,LL 处的加速度将增加 23.1%。同时,LL 的粘性标准 (VC) 将增加 61.4%。然而,VC所绘制的冲击角度和伤害与加速度之间的关系是不一致的。此外,在所有模拟中,最大偏转发生在 LL,而最大 VC 发生在右上 (UR) 或 LL。结果表明,在所有撞击角度下,具有较低峰值力的安全带对乘员的胸部都是友好的。本研究可为斜向撞击中胸部损伤的研究提供参考。左下(LL)的胸部偏转将增加 37.9%,LL 处的加速度将增加 23.1%。同时,LL 的粘性标准 (VC) 将增加 61.4%。然而,VC所绘制的冲击角度和伤害与加速度之间的关系是不一致的。此外,在所有模拟中,最大偏转发生在 LL,而最大 VC 发生在右上 (UR) 或 LL。结果表明,在所有撞击角度下,具有较低峰值力的安全带对乘员的胸部都是友好的。本研究可为斜向撞击中胸部损伤的研究提供参考。VC绘制的冲击角度和伤害与加速度的关系不一致。此外,在所有模拟中,最大偏转发生在 LL,而最大 VC 发生在右上 (UR) 或 LL。结果表明,在所有撞击角度下,具有较低峰值力的安全带对乘员的胸部都是友好的。本研究可为斜向撞击中胸部损伤的研究提供参考。VC绘制的冲击角度和伤害与加速度的关系不一致。此外,在所有模拟中,最大偏转发生在 LL,而最大 VC 发生在右上 (UR) 或 LL。结果表明,在所有撞击角度下,具有较低峰值力的安全带对乘员的胸部都是友好的。本研究可为斜向撞击中胸部损伤的研究提供参考。

更新日期:2021-07-19
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