汽车被动安全设计中人体头部流固耦合模型及其伤害评价技术研究

项目名称： 汽车被动安全设计中人体头部流固耦合模型及其伤害评价技术研究

项目编号： No.51175218

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 机械工程学科

项目作者： 宋学伟

作者单位： 吉林大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 头部伤害是交通事故中最为常见的伤害类型之一。交通事故重伤例中约50%以上是头部伤所致。目前汽车被动安全评价采用碰撞假人进行，以头部伤害值（HIC）作为头部伤害评价的唯一指标。然而，假人头部是由一个铸铝头盖骨和一块具有乙烯树脂皮肤的头盖骨盖构成，伤害表现为质心处的HIC值，这与真人头部由皮肤、颅骨、脑组织构成，伤害表现为骨折、组织损伤和出血等生理现象不同，因此，应用假人将进行被动安全的研究具有不全面性，甚至是错误的。 本项目针对目前碰撞假人评估头部伤害的不足，根据头部大脑"水浴"于脊液这一关系，应用欧拉-拉格朗日法建立包含大脑、脑脊液、脑膜间耦合关系的流固耦合模型，进行汽车被动安全设计中人体头部流固耦合模型及其伤害评价技术的研究，从真人（而非假人）的角度阐明头部碰撞伤害的机理，为汽车被动安全设计提供依据。为克服头部无法进行真人碰撞试验的困难，提出了利用大鼠进行头部打击对照研究的方案。

中文关键词： 流固耦合；头部模型；有限元；颅-脑接触面；颅内压

英文摘要：

英文关键词： Fluid-structure coupling；Human head model；Finite element analysis；Craniocerebral contact interface；Intracranial pressure