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摩托车事故研究是道路交通事故研究的一个分支，本文以提高碰撞事故中行人安全性为目的，基于多刚体动力学仿真分析软件PC-Crash建立车-人碰撞事故再现模型。对车-人碰撞事故的随机因素进行大量的数字化仿真，得出不同碰撞速度、撞击前后行人的运动姿态等，行人身体将遭受不同的碰撞作用，从而产生不同的运动行为和损伤。根据碰撞后行人运动状态及相应的参数，分析出事故发生后人体与汽车前部碰撞后人体头部的速度、角速度、抛射距离等规律，并提出有效的行人保护措施。
摩托车事故 PC-Crash 事故再现 规律 行人保护
1引言
汽车与摩托车碰撞事故是道路交通事故的一种重要形式。由于摩托车骑乘人员直接暴露在外，没有车身保护，一旦发生事故，人员死伤率极高。根据我国统计资料，2010年我国发生摩托车事故共100036起，事故造成25128人死亡，152966人受伤，直接财产损失达11330.51万元，分别占道路交通事故总起数、死亡人数、受伤人数和财产损失的26.41%、28.09%、35.48%和7.61%。从统计数据可看出摩托车事故的致命性和严重性。本文研究在交通事故中的摩托车伤害，对人体损伤的生成原因及损伤程度进行合理解释，并得出伤害度指标与碰撞速度的关系，及事故发生后人体头部与车体前部碰撞后人头部的速度、角速度、抛射距离等规律。从而为汽车碰撞事故鉴定提供理论依据及数值参考。
2车-人碰撞模型
（1）碰撞中人和车的特点
速度低于15km/h时，摩托车驾乘人员通常只是受到轻微伤害，碰撞速度介于25km/h-55km/h之间时，摩托车驾乘人员受到的严重伤害的几率呈上升趋势，当碰撞速度超过55km/h则常造成摩托车驾乘人员的死亡，具体碰撞发生时车辆的水平速度分布如图1所示
（2）碰撞模型的建立
软件中人体模型采用了多体系统，人体的各部位(头、躯干、臀等)均由可以旋转的关节相连。对于每一个部位，都有着不用的特性，比如，外形的几何尺寸、质量、接触硬度、摩擦系数等。多体模型中刚体和关节数量定义的多少直接影响到所需计算时间的长短。所以在实际过程中，我们就要折中考虑计算的时间和模型的细节。例如，软件中我们就把行人或乘员的多体系统定义为由26个关节连接28个刚体的系统。
本文选择的多刚体人体、摩托车模型的各个刚体的几何形状、连接关系、刚度系数、接触强度、摩擦系数如图2-图4所示。
参与碰撞的车辆类型为轿车，型号选择AUDI-0801，质量为1230kg，长4.48m，宽1.7m，高1.344m。图中列出车辆前部各结构参数为：1-0.35m；2-0.5m；3-0.8m；4-0.9m；a-0.05m；b-0.06m；c-1.02m；d-0.58m。
3仿真结果及分析
以碰撞车速为自变量，骑车人抛距为因变量，经曲线拟合得骑车人抛距模型为：
(2)摩托车车速为30km/h，对比汽车的车速分别为40km/h和60km/h情况下，骑车人的抛距和骑车人的头部角速度曲线峰值变化不大，但骑车人的头部速度曲线峰值显著增大。
(3)汽车车速40 km/h的情况下，摩托车在车速增加的条件下得到的骑车人抛距显著增加，骑车人的头部速度和头部角速度曲线峰值也都有所增加。
(5)汽车车速60km/h的情况下，摩托车在车速增加的条件下得到的骑车人抛距和骑车人的头部速度头部角速度曲线峰值都显著增加。
(6)骑车人的抛距、头部速度、头部角速度越大，骑车人的HIC数值会随之增大，则会引起严重的损伤形式主要包括颅骨骨折、脑挫伤、脑膜外血肿、硬膜外血肿、硬膜下血肿、脑震荡和弥漫性神经轴突损伤等，从而造成更为严重伤亡。
(2)采用汽车前保险杠安全气囊和前风窗安全气囊。可以有针对性地安装前风窗安全气囊或增加吸能结构。由于汽车本身结构的特点，挡风玻璃与发动机罩联结处的刚度远远大于发动机罩表面其他部位的刚度，所以考虑在连接处这个位置上安装保护行人的安全气囊。
4结论
本文以提高汽车对行人保护的被动安全性为目的，在大量碰撞实验数据的基础上，使用交通事故模拟再现软件PC-Crash建立某国产轿车及摩托车人体模型，依靠有关模型确认与模型验证理论得到了具有一定有效性、稳定性的研究用数字化仿真分析模型。从行人保护的角度，结合人-车交通事故的随机因素，并利用模拟仿真实验方法，对汽车前部发动机罩板提出了优化设计方案，并且提出了在位置上更有针对性的安装前风窗安全气囊等措施，为汽车生产厂商提出有利用价值的参考意见。
参考文献：
邹铁芳，余志，蔡铭，刘济科.基于PC-Crash的车-人事故再现[J].振动与冲击，2011，30(3)：215-219.
王宏雁，邵文煜.基于PC-Crash的交通事故再现误差分析[J].同济大学学报，2009，37(4)：531-536.
[3]林庆峰，许洪国.基于PC-Crash的轿车-行人高速碰撞仿真模型[J].汽车工程，2007，29(7)：562-565.
[4]王国林，鲁砚，周孔亢.基于PC-Crash的汽车与行人碰撞的仿真研究[J].拖拉机与农用输车，2008，35(1)：30-32.
[5]华晓敏.基于PC-Crash的人-车碰撞事故再现结果误差分析[J].道路交通与安全，2009，9(4)：24-29.
[6]许洪国，何彪.道路交通事故分析与再现[M].北京：警官教育出版社，1996.
[7]金先龙，张晓云.交通事故数字化重构理论与实践[M].北京：人民交通出版社，2007.
[8]Happer Andrew. I, Araszewski Michael. I, Robert Amrit Toor Overgaard Comprehensive Analysis Method for Vehicle/Pedestrian Collisions[C].SAE Paper 2000-01-0846.
基金项目：江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目(苏教高〔2011〕10号)。
摩托车事故 PC-Crash 事故再现 规律 行人保护
1引言
汽车与摩托车碰撞事故是道路交通事故的一种重要形式。由于摩托车骑乘人员直接暴露在外，没有车身保护，一旦发生事故，人员死伤率极高。根据我国统计资料，2010年我国发生摩托车事故共100036起，事故造成25128人死亡，152966人受伤，直接财产损失达11330.51万元，分别占道路交通事故总起数、死亡人数、受伤人数和财产损失的26.41%、28.09%、35.48%和7.61%。从统计数据可看出摩托车事故的致命性和严重性。本文研究在交通事故中的摩托车伤害，对人体损伤的生成原因及损伤程度进行合理解释，并得出伤害度指标与碰撞速度的关系，及事故发生后人体头部与车体前部碰撞后人头部的速度、角速度、抛射距离等规律。从而为汽车碰撞事故鉴定提供理论依据及数值参考。
2车-人碰撞模型
（1）碰撞中人和车的特点
速度低于15km/h时，摩托车驾乘人员通常只是受到轻微伤害，碰撞速度介于25km/h-55km/h之间时，摩托车驾乘人员受到的严重伤害的几率呈上升趋势，当碰撞速度超过55km/h则常造成摩托车驾乘人员的死亡，具体碰撞发生时车辆的水平速度分布如图1所示
（2）碰撞模型的建立
软件中人体模型采用了多体系统，人体的各部位(头、躯干、臀等)均由可以旋转的关节相连。对于每一个部位，都有着不用的特性，比如，外形的几何尺寸、质量、接触硬度、摩擦系数等。多体模型中刚体和关节数量定义的多少直接影响到所需计算时间的长短。所以在实际过程中，我们就要折中考虑计算的时间和模型的细节。例如，软件中我们就把行人或乘员的多体系统定义为由26个关节连接28个刚体的系统。
本文选择的多刚体人体、摩托车模型的各个刚体的几何形状、连接关系、刚度系数、接触强度、摩擦系数如图2-图4所示。
参与碰撞的车辆类型为轿车，型号选择AUDI-0801，质量为1230kg，长4.48m，宽1.7m，高1.344m。图中列出车辆前部各结构参数为：1-0.35m；2-0.5m；3-0.8m；4-0.9m；a-0.05m；b-0.06m；c-1.02m；d-0.58m。
3仿真结果及分析
3.1 仿真过程
参与碰撞的车辆类型为轿车，型号选择AUDI-0801，碰撞模拟过程剪切如图5所示：3.2仿
源于：大学论文格式范文www.udooo.com
真分析 由仿真过程可以得到在不同的车速下人的抛距、头部速度以及头部角速度曲线分别如图6所示。以碰撞车速为自变量，骑车人抛距为因变量，经曲线拟合得骑车人抛距模型为：
3.3 仿真结果分析
(1)摩托车车速为15km/h，对比汽车的车速分别为40km/h和60km/h情况下，骑车人的抛距和骑车人的头部角速度头部速度曲线峰值都变化不大。(2)摩托车车速为30km/h，对比汽车的车速分别为40km/h和60km/h情况下，骑车人的抛距和骑车人的头部角速度曲线峰值变化不大，但骑车人的头部速度曲线峰值显著增大。
(3)汽车车速40 km/h的情况下，摩托车在车速增加的条件下得到的骑车人抛距显著增加，骑车人的头部速度和头部角速度曲线峰值也都有所增加。
(5)汽车车速60km/h的情况下，摩托车在车速增加的条件下得到的骑车人抛距和骑车人的头部速度头部角速度曲线峰值都显著增加。
(6)骑车人的抛距、头部速度、头部角速度越大，骑车人的HIC数值会随之增大，则会引起严重的损伤形式主要包括颅骨骨折、脑挫伤、脑膜外血肿、硬膜外血肿、硬膜下血肿、脑震荡和弥漫性神经轴突损伤等，从而造成更为严重伤亡。
3.4行人保护措施建议
(1)改善发动机罩结构和性能。合理布置发动机罩下发动机等零部件，避免发动机罩变形后头部与发动机罩下方刚度很大的发动机相碰，降低发动机罩边缘处的刚度也可以缓冲车与人发生一次碰撞时的速度。并尽量增加发动机罩与发动机部件之间的空间以确保相撞后有足够缓冲变形空间。(2)采用汽车前保险杠安全气囊和前风窗安全气囊。可以有针对性地安装前风窗安全气囊或增加吸能结构。由于汽车本身结构的特点，挡风玻璃与发动机罩联结处的刚度远远大于发动机罩表面其他部位的刚度，所以考虑在连接处这个位置上安装保护行人的安全气囊。
4结论
本文以提高汽车对行人保护的被动安全性为目的，在大量碰撞实验数据的基础上，使用交通事故模拟再现软件PC-Crash建立某国产轿车及摩托车人体模型，依靠有关模型确认与模型验证理论得到了具有一定有效性、稳定性的研究用数字化仿真分析模型。从行人保护的角度，结合人-车交通事故的随机因素，并利用模拟仿真实验方法，对汽车前部发动机罩板提出了优化设计方案，并且提出了在位置上更有针对性的安装前风窗安全气囊等措施，为汽车生产厂商提出有利用价值的参考意见。
参考文献：
邹铁芳，余志，蔡铭，刘济科.基于PC-Crash的车-人事故再现[J].振动与冲击，2011，30(3)：215-219.
王宏雁，邵文煜.基于PC-Crash的交通事故再现误差分析[J].同济大学学报，2009，37(4)：531-536.
[3]林庆峰，许洪国.基于PC-Crash的轿车-行人高速碰撞仿真模型[J].汽车工程，2007，29(7)：562-565.
[4]王国林，鲁砚，周孔亢.基于PC-Crash的汽车与行人碰撞的仿真研究[J].拖拉机与农用输车，2008，35(1)：30-32.
[5]华晓敏.基于PC-Crash的人-车碰撞事故再现结果误差分析[J].道路交通与安全，2009，9(4)：24-29.
[6]许洪国，何彪.道路交通事故分析与再现[M].北京：警官教育出版社，1996.
[7]金先龙，张晓云.交通事故数字化重构理论与实践[M].北京：人民交通出版社，2007.
[8]Happer Andrew. I, Araszewski Michael. I, Robert Amrit Toor Overgaard Comprehensive Analysis Method for Vehicle/Pedestrian Collisions[C].SAE Paper 2000-01-0846.
基金项目：江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目(苏教高〔2011〕10号)。