在“双碳”背景及快递、外卖行业的急速发展下,电动两轮车因其短距离便捷性而成为人们出行最为主要的交通工具之一。然而,电动两轮车骑车人作为道路弱势群体,也极易受到伤害。据中国交通事故深入研究2020年会统计数据,在全国6067例交通事故中,二、三轮车的事故占比高达62%。在《中国统计年鉴》中,电动两轮车事故分别占2019年和2020年道路交通事故总数的10.81%和11.18%。头盔是电动两轮车事故中保护骑车人头部的重要设备,而道路上骑车人未佩戴头盔、佩戴劣质头盔以及佩戴不规范等问题大大增加了事故碰撞中头部损伤,因此基于电动两轮车事故重建对不同头盔的防护性能研究具有重要意义。本文首先对一款典型的电动两轮车全盔a及一款半盔进行有限元建模,然后依据国标GB 811-2010对其进行跌落仿真并与实际跌落试验对比以验证其有效性。验证主要通过头部质心合线加速度峰值以及曲线趋势来评定,结果显示两款头盔各碰撞点处仿真与试验获得的加速度曲线拟合效果较好,全盔的误差控制在8%以内,半盔的误差控制在10%以内。这表明两款头盔有限元模型具有较好的真实度,可用于骑车人落地碰撞中防护性能研究。此外,本文还采用了另一款典型的电动两轮车全盔b,在先前的研究中已通过法规ECE R22.05的冲击吸能验证。其次筛选了十起具有清晰道路监控视频的电动两轮车事故进行事故重建。事故重建主要分为PC-Crash车速重建、MADYMO运动学重建、有限元损伤重建三大模块。在估得车速及车型数据后,快速在PC-Crash中搭建模型,并通过初始位置及最终位置验证其有效性。再将获得的车速等参数带入MADYMO中,并建立车辆及电动两轮车骑车人多刚体模型,通过不断对标骑车人在碰撞过程中的运动学及最终位置验证运动学重建的有效性。其中,PC-Crash及MADYMO重建中骑车人与车辆的最终位置与实际事故草图的误差均控制在10%以内。之后提取出多体系统中骑车人近碰撞地面时的姿态,并获得该状态下的边界条件,代入到LS-DYNA环境下进行有限元损伤重建。结果表明,众多头部损伤指标几乎均与医院伤亡报告中损伤等级吻合,损伤重建有效。最后将两款全盔和一款半盔加载到人体有限元模型上,从而研究不同头盔对骑车人颅骨骨折及脑损伤的防护性能。当骑车人头部受到较小的线性冲击载荷时,三款头盔均能将颅骨骨折风险显著降低70%以上,防护效果没有明显差异。在额骨首先与地面撞击的案例C4中,半盔帽檐受到地面的冲击力导致径向接地的泡沫发生位移,泡沫过早触底,导致其对颅骨骨折的防护性能明显低于两款全盔。在旋转载荷引发的脑损伤方面,三款头盔几乎都能降低角加速度。两款全盔均在案例C7中对角加速度降幅最大,在案例C2中降幅最小,其具有结构相似性。对于脑部最大主应变,CSDM0.15,和剪切应力,三款头盔防护效果均不太理想:半盔平均下降比不足20%,两款全盔平均下降比不足30%。相比之下,三款头盔对颅内正压力的降低最为显著,均降低了65%以上。此外,基于CSDM0.25对DAI评估的结果表明,半盔对DAI防护效果较差,而全盔在减少DAI风险上有更好的优势。综合多项指标,全盔对脑损伤的保护效能优于半盔。