安全氣囊對汽車乘員碰撞損傷防護(hù)的研究

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1、安全氣囊對汽車乘員碰撞損傷防護(hù)的研究安全氣囊對汽車乘員碰撞損傷防護(hù)的研究摘要：概述國內(nèi)外安全氣囊的開發(fā)和應(yīng)用過程中所開展的研究工作。論述的重點包括事故分析，與安全氣囊相關(guān)的損傷，損傷生物力學(xué)，安全氣囊防護(hù)有效性的評估方法以及新型安全氣囊的研究動態(tài)和發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞：安全氣囊；汽車碰撞；損傷防護(hù)；損傷生物力學(xué)1介紹安全氣囊的防護(hù)效果與眾多的因素有關(guān)。一方面是事故發(fā)生的客觀情況，如碰撞強度，碰撞類型，乘員的身高、體重，乘坐位置，車輛的類型和大小等。另一方面是車輛上安裝的防護(hù)系統(tǒng)及其使用情況，例如是否使用了安全帶和安全氣囊及它們的尺寸、容量等。因而，要對安全氣囊有效性做出客觀準(zhǔn)確的評價，找到影響其

2、防護(hù)效果的主要因素難度很大，是安全氣囊研究領(lǐng)域的重要問題。它涉及到工程學(xué)、交通事故損傷流行病學(xué)、損傷生物力學(xué)和統(tǒng)計學(xué)等多個學(xué)科，是綜合性很強的研究領(lǐng)域。安全氣囊依據(jù)其作用的不同分為防止前碰撞損傷的駕駛員安全氣囊、前座乘客安全氣囊和側(cè)面碰撞防護(hù)安全氣囊等。安全氣囊在防止重大損傷和減少事故死亡的同時，也可能由于它的快速展開而引發(fā)新的損傷，本文將此種損傷稱為“氣囊損傷”。如何保證安全氣囊對各類汽車乘員在各種碰撞條件下提供最有效保護(hù)的同時，減少甚至避免氣囊損傷，是目前汽車乘員約束系統(tǒng)研究的最主要問題之一。本文通過對安全氣囊防護(hù)有效性、氣囊損傷和相關(guān)技術(shù)發(fā)展的綜述，剖析了這一領(lǐng)域涉及的范圍廣泛的問題。

3、2碰撞事故中的損傷流行病學(xué)交通事故損傷流行病學(xué)是利用流行病學(xué)（Epidemiology）研究的方法和工具研究在道路車輛事故中創(chuàng)傷發(fā)生的原因及類型，研究人、環(huán)境和工程技術(shù)的因素，發(fā)展各種方法去評價在交通事故損傷防護(hù)過程中所采取的各種降低損傷措施的有效性。2.1損傷監(jiān)測系統(tǒng)與事故數(shù)據(jù)分析12安全氣囊對汽車乘員碰撞損傷防護(hù)的研究交通事故損傷流行病學(xué)研究的基礎(chǔ)是可靠的事故數(shù)據(jù)，這些事故數(shù)據(jù)應(yīng)該是經(jīng)過交通管理部門、醫(yī)院、保險公司、汽車制造廠和相關(guān)權(quán)威機構(gòu)收集得來的。美國是交通事故損傷監(jiān)測系統(tǒng)最完善的國家之一，并建立了完整的交通事故數(shù)據(jù)庫。最有名的例子是美國的耐撞性數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)CDS，CDS從1979年開

4、始收集交通事故的數(shù)據(jù)，其工作小組除了收集一般碰撞事故數(shù)據(jù)外，還完成所在地區(qū)典型事故的分析，每年要以這種方式調(diào)查大約7000件碰撞事故。美國另一個重要的數(shù)據(jù)庫是死亡事故報告系統(tǒng)FARS，該數(shù)據(jù)庫包括自1975年以來美國各州收集的所有碰撞致死事故，是一個數(shù)據(jù)規(guī)范性和可靠性都很高的事故數(shù)據(jù)源，也是目前美國交通損傷流行病學(xué)研究的重要基礎(chǔ)。此外還有英國的CCIS和德國AIH[1]等。事故損傷數(shù)據(jù)的完整性直接影響損傷流行病學(xué)研究的結(jié)果。解決事故數(shù)據(jù)完整性不夠問題的措施，除了改進(jìn)采集數(shù)據(jù)的方法外，還應(yīng)考慮范圍更加廣泛的數(shù)據(jù)源，如保險公司和醫(yī)院的數(shù)據(jù)庫等，并將這些數(shù)據(jù)庫與警察和國家權(quán)威機構(gòu)的數(shù)據(jù)庫連成一體，

5、才能為交通事故流行病學(xué)的研究提供可靠全面的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。第一個關(guān)于三點式安全帶防護(hù)效果的研究是瑞典人Bohlin完成的，隨后其他人進(jìn)行了大量的關(guān)于早期安全帶防護(hù)效果評估方面的研究。然而，由于所用數(shù)據(jù)和使用方法的不同，得到的結(jié)果差別較大。80年代中期，在交通事故流行病學(xué)的分析中引入了更加精確的統(tǒng)計學(xué)方法，如Evans[2]創(chuàng)造了配對比較法可以將事故眾多因素中某一因素的作用相對獨立出來，使人們有可能對使用某種約束系統(tǒng)的有效性作出比較準(zhǔn)確可靠的評價。2.2損傷評估標(biāo)準(zhǔn)和體系損傷的評估標(biāo)準(zhǔn)和尺度是損傷流行病學(xué)研究的重要基礎(chǔ)概念，它被用來區(qū)別和衡量事故中人體損傷程度（Severity），也可以稱為損傷尺度

6、或指標(biāo)（Scaling）。它可以從力學(xué)和生理學(xué)的角度定義為生理學(xué)或解剖學(xué)意義上的使人體功能喪失或解剖結(jié)構(gòu)破壞方面的量，也可以定義為生理學(xué)和與之相關(guān)的社會學(xué)意義方面的量。與損傷程度密切相關(guān)的另一個量稱為損傷標(biāo)準(zhǔn)（Injur12安全氣囊對汽車乘員碰撞損傷防護(hù)的研究ycriterion），它通過一些物理參數(shù)或其的函數(shù)定義，這些參數(shù)常常反映了引起某一程度損傷發(fā)生的損傷力學(xué)因素。人體或人體的某一部分對損傷載荷的承受能力稱為耐受度（Tolerance），它定義為導(dǎo)致某種類型損傷發(fā)生或達(dá)到某種損傷標(biāo)準(zhǔn)的閾值時的載荷大小，或者是由這種載荷換算出來的量。應(yīng)該注意到，不同年齡和不同個體之間耐受度的差別是很大的，

7、一般只能用試驗或統(tǒng)計學(xué)的方法來確定。損傷程度有多種定義方法，大體上可以分為3類。一、解剖學(xué)尺度：以損傷發(fā)生的解剖學(xué)位置、類型和損傷的程度來描述，它僅僅考慮損傷處本身及相關(guān)的功能改變，如AIS（AbbreviatedinjuryScale）等。二、社會學(xué)尺度：不僅考慮到損傷處本身和功能的改變，而且考慮到因損傷而導(dǎo)致的長期影響，包括治療費用、傷者的生活質(zhì)量等。如損傷主導(dǎo)指標(biāo)IPR（Injurypriorityra