基于结构变形和人体损伤信息的大客车碰撞事故数值重构研究

在89起交通事故数值重构分析的基础上，发现产生较大社会影响的大客车交通事故常常仅利用到车辆制动印迹信息，而结构变形和车内人体损伤等重要信息没有得到充分利用。信息之间的相互制约和验证可以提高交通事故过程分析的准确性。为了对事故信息进行全面、有效的利用，必须解决以下三个科学问题：一、有限元模型可以对驾驶员及乘员损伤和车辆结构变形进行精确分析，多刚体模型可以获得较快的计算速度，本项目将构建.多刚体-有限元耦合接触的碰撞事故环境数值模型建模方法,实现事故重构计算精度和效率的平衡；二、驾驶员及乘员具有明显的个体特征，固定尺寸的假人数值模型将对人体接触损伤位置造成较大的偏差，因此，必须对坐姿假人数值模型进行个性化定制，同时考虑到手部抓握力对身体平衡的影响,通过力学实验进行数值模型校验；三、事故重构作为一个逆动力学问题，必须开发适用的并行优化算法以减少单次碰撞计算次数，从而提高大客车事故重构的整体效率。

本课题发现产生重大社会影响的大客车交通事故常常仅利用到车辆制动印迹信息，而结构变形和车内人体损伤等重要信息没有得到充分利用。信息之间的相互制约和验证可以提高交通事故过程分析的准确性。为了对事故信息进行全面、有效的利用，本课题着重研究了以下7个问题：（1）开发大客车车内假人的个性化参数定制系统。（2）开发基于手部抓握力的大客车车内人员结构定制系统。（3）基于车—人接触特征的大客车碰撞事故环境模型构建。（4）基于试验设计的典型工况大客车碰撞模拟。（5）面向超级计算机的大客车碰撞事故数值重构研究，其中包括基于试验设计的优化计算和基于接触耦合建模方法的优化计算。（6）典型大客车碰撞事故案例数值重构。（7）典型大客车碰撞事故安全防范。通过本课题的研究，可以为交通事故鉴定提供科学的理论依据和数值参考，更重要的是可以通过本课题的研究，可以为交通事故防范提供有益的思路。在项目执行期间，课题组发表国际SCI检索论文4篇，国际EI检索论文2篇，国内EI检索论文6篇，其中包括《机械工程学报》论文2篇。完成软件著作权登记2项。4项国家发明专利获得授权，1项国家发明专利正在申请。课题负责人参与修订了1项国家公共安全行业标准，正在制定和修订国家公共安全行业标准各1项。课题研究成果在上海市公安局交通警察总队事故防范处进行了应用，该单位出具了用户报告。