论文研究 - 行人腿形的动态建模和行人伤害的预测

减少交通事故中行人的死亡人数是全世界亟待解决的最紧迫的任务之一。 本文介绍了使用MATLAB对TRL腿形撞击器行人伤害的预测。 TRL腿形撞击器由三部分组成：股骨，胫骨和连接它们的韧带。 冲击器采用弹簧，阻尼器和两个质量作为动力学模型进行了物理建模。 撞击器在与车辆碰撞期间表现为平移和旋转运动。 碰撞事件期间撞击器的行为由高速摄像机捕获，并且在平移和旋转运动方面被视为四自由度系统。 行人受伤通过三个物理量指标进行评估：胫骨的加速度，股骨和胫骨之间的位移和弯曲角度。 冲击器的物理模型通过微分方程数学表示。 在建模的情况下，连接股骨和胫骨的韧带尤其起重要作用。 在平移运动中将剪切力施加到韧带，在旋转运动中将剪切力施加到弯矩。 用MATLAB以状态方程和输出方程的形式表示微分方程。 数值解是通过Simulink的框图获得的。 结果，发现在加速，位移和弯曲角度方面，预测的伤害与它们的实验数据非常吻合。