基于多刚体动力学的汽车-摩托车碰撞过程仿真分析

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随着汽车工业及交通运输业的不断发展,世界各国汽车交通事故数量呈逐年上升趋势,如何更加可靠准确地分析日益复杂、严重的事故状况是交通事故鉴定研究不断努力的方向。在大量汽车碰撞事故中,汽车与摩托车碰撞事故占有很大比例。由于摩托车骑车人身体直接暴露在外,没有车身保护,一旦发生事故,人员死伤率极高,事故分析及责任认定的难度也相对较大。而汽车车速鉴定是正确判定事故责任,解决事故纠纷的关键之一。  在实际的摩托车事故鉴定中常常利用抛距再现的结果与骑车人相对汽车的不同位置、碰撞后骑车人与摩托车的相对停定位置以及事故车辆制动情况等因素结合起来,进行综合判断。但此类事故处理方法有一定局限性,如质点平抛模型精度不高、车速估计范围过大,轮胎路面痕迹信息越来越不易获取等。如何准确直观的再现摩托车事故过程,是交通事故鉴定领域的难点。  本文针对国内外研究现状和事故鉴定的实际需求,提出了一种可准确直观再现摩托车事故碰撞过程的新方法:  首先,根据我国道路交通事故的实际状况,对摩托车碰撞事故发生原因、碰撞类型、特点及运动学特性进行了详细研究,分析其主要过程形态,确定下文碰撞仿真所针对的多发碰撞形式;阐述了碰撞事故人体损伤机理及指标,为依据碰撞中人体损伤伤情准确分析车辆碰撞位置及佐证碰撞车速鉴定结果,构建并验证碰撞模型的准确性作准备。  其次,在研究了多刚体动力学原理和计算方法后,参照实际交通事故车辆及伤员基本特征参数,通过ADAMS软件建立了车辆及人体的多刚体模型及车辆碰撞模型,并对建立的模型及其相互间的力学关系定义后进行碰撞仿真试验,分析仿真试验结果后推导得出摩托车及骑车人抛距与碰撞车速之间的函数关系,为车速鉴定提供快速计算模型。  最后,通过对两起典型道路交通事故案例现场勘查数据及仿真碰撞结果数据对比,验证了模型的准确性、可靠性,模型仿真结果与实际情况吻合较好,可用于实际摩托车碰撞事故鉴定分析。
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