366汽车碰撞安全工程.pdf

第2章 乘员伤害评价 2.1损伤度量方法 为了有针对性地为乘员提供适当防护，必须理解乘员的碰撞伤害机理。在非测试 场合，国际上用简易伤害指标AIS (Abbreviated Injury Scale)对伤害程度进行分级， 见表2.1。医学界无法对AIS进行量化测试，但是AIS具有非常重要的统计意义，所以 在进行宏观数据分析时其作用非常重要。 表2.1简易伤害指标AIS AIS 严重度 伤害类型 导致死亡的概率/% 0 无伤 无 0 1 轻微 表面伤峦 0 2 中度 可恢复 卜2 3 严重 可能恢复 8 〜10 4 重伤 不治疗不可能完全恢复 .50 5 危重 治疗后也不能完全恢复 50 6 致死 不能存活 100 AIS 系统由 AAAM (Association for the Advancement of Automotive Medicine)和 AMA (American Medical Association)所定义[1]，但是没有直接的量化测量方法。美 国NHTSA将人体载荷的承受极限与AIS指标联系起来，建立了 NCA 评分体系，其 重要意义是，虽然伤害程度不能直接测量，但是我们可以理解人体承受某种外界机械 载荷以后会出现哪些可能的后果。AIS对分析交通事故统计数据、观察影响因素及制 汽车碰撞安全工程 定改进措施都非常有帮助。 汽车乘员伤害主要属于钝器撞击伤害，乘员保护是从理解乘员各个部位的伤害机 理并从人体所能承受的外部机械作用极限值入手。在汽车行业，工程师用伤害测试假 人在碰撞试验中代替真人来评价受撞击伤害的程度。工程界把对人体伤害的生物力学 响应反映在试验假人身上，因此，应当注意，尽管车辆碰撞安全防护设计己经为降低 碰撞伤害做出了巨大贡献，但到目前为止，车辆碰撞保护设计仍是以降低试验假人的 伤害水平为目标，其与实际降低真人伤害还是有差距的。 汽车安全试验标准最早由美国运输部发起，其中最主要的要求是试验假人的伤害 指标测试必须完全达标。20世纪70年代的美国安全法规要求进行56 km/h的刚性壁碰 撞试验。试验里要求采用混合n型假人在三个部位进行撞击载荷测试：头部加速度、 胸部加速度和大腿载荷。20世纪80年代后期，正面碰撞试验标准里开始引进混合DI型 假人，要求提供更多的测试项目，包括胸部变形、颈部力与力矩、小腿力与力矩。同 时，侧撞假人SID开发成功并被引用到法规试验，以对肋骨、脊柱和骨盆的加速度进 行测量。这些法规里规定的人体载荷限制并不保证完全避免伤害，而只是表明在此水 平载荷作用下发生严重伤害的概率较低 （大概在30%)。严格来讲，车辆法规里规定的 生物力学限值并不是人体的损伤度限值，只是规定了一个人体所能承受外部机械载荷 的最大限值，在这个机械载荷作用下，某个部位（如胸部）很有可能 （如30%的可能) 发生某一程度以上的伤害 （如AIS 3 +级）。因此，在车辆碰撞试验中，我们只能测取 车辆撞击给身体各个部位所带来的机械载荷，而无法直接测量乘员的受伤程度。 在碰撞测试中遇到的问题是，人体的机械载荷和伤害结果并不是严格的一一对应 关系。对身体的同一个部位施加同样的机械外力载荷，有的人可能会受伤，而有的人 则可能毫