基于某車型的不同乘員性別遠(yuǎn)端保護(hù)響應(yīng)差異分析

楊明俊，卜曉兵，郭慶祥

（1.戴姆勒大中華區(qū)投資有限公司，北京100000，中國(guó)；2.中汽研汽車檢驗(yàn)中心(天津)有限公司，天津 300300，中國(guó)）

目前，汽車側(cè)面碰撞安全開發(fā)主要集中在對(duì)碰撞側(cè)駕乘人員的傷害保護(hù)，而且世界上各大主流評(píng)級(jí)機(jī)構(gòu)均出臺(tái)了相應(yīng)的評(píng)價(jià)規(guī)程[1-3]。然而國(guó)外有統(tǒng)計(jì)表明，大約30%的側(cè)面碰撞傷害是發(fā)生在遠(yuǎn)端乘員身上，其中有43%的傷害達(dá)到了AIS3+[4]；而國(guó)內(nèi)根據(jù)2011—2022 年CIDAS 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，約49%的側(cè)面碰撞發(fā)生在遠(yuǎn)端，并且約36%的傷害達(dá)到AIS3+。國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)遠(yuǎn)端乘員保護(hù)特性也進(jìn)行了許多深入的研究。其中2005 年，K.Digges 通過(guò)IIHS 碰撞工況的乘員仿真指出，改進(jìn)現(xiàn)有MADYMO 假人模型來(lái)評(píng)估遠(yuǎn)端碰撞環(huán)境的安全性能很有必要[5]；2014 年，Y.Narayan 通過(guò)分析NASS-CDS 中2009—2012 年的碰撞事故數(shù)據(jù)，研究了受約束的前座乘員在遠(yuǎn)側(cè)碰撞中的碰撞特征和傷害模式，該發(fā)現(xiàn)對(duì)提高遠(yuǎn)端乘員安全性有重要作用[6]；2017 年，A.M.Edwards 通過(guò)模擬仿真試驗(yàn)，研究評(píng)估了充氣安全帶及肩帶固定位置等對(duì)遠(yuǎn)端側(cè)面柱碰過(guò)程中Hybrid III 和 THOR-M 假人運(yùn)動(dòng)學(xué)和碰撞傷害指標(biāo)的影響,結(jié)果表明充氣式安全帶有減輕乘員頸部傷害的潛力[7]；2018 年，S.Kalaga 通過(guò)對(duì)遠(yuǎn)端乘員ES-2re 假人未系安全帶和系安全帶2 種情況的乘員運(yùn)動(dòng)學(xué)及傷害進(jìn)行對(duì)比，指出安全帶的重要性[8]；2019年，S.Umale 通過(guò)使用THOR 50th 男性假人進(jìn)行配備與未配備中央安全氣囊的滑臺(tái)對(duì)比試驗(yàn)，研究了中央安全氣囊在側(cè)碰遠(yuǎn)端乘員保護(hù)的有效性，結(jié)果表明中央安全氣囊能有效降低因接觸侵入結(jié)構(gòu)而受傷的風(fēng)險(xiǎn)[9]；2021 年，C.Visvikis 通過(guò)使用Q10兒童假人進(jìn)行了14 次不同兒童約束裝置的滑臺(tái)試驗(yàn)，研究了不同兒童約束系統(tǒng)在側(cè)碰遠(yuǎn)端碰撞過(guò)程中保護(hù)兒童頭部的能力[10]；2021 年，D.Perez-Rapela 通過(guò)配備遠(yuǎn)端安全氣囊的滑臺(tái)試驗(yàn)，研究新型遠(yuǎn)端專用安全氣囊在抑制和預(yù)防遠(yuǎn)端碰撞傷害方面的有效性，并評(píng)估了 WorldSID 假人對(duì)遠(yuǎn)端安全氣囊存在的反應(yīng)[11]；2022 年，國(guó)內(nèi)學(xué)者建立THOR 假人的滑臺(tái)仿真模型并進(jìn)行了12 次不同環(huán)境設(shè)置的仿真試驗(yàn)，分析了碰撞角度、碰撞速度和D 形環(huán)位置對(duì)遠(yuǎn)端碰撞過(guò)程中乘員胸部損傷的影響[12]?？梢钥闯?，目前的研究中對(duì)女性乘員的考慮鮮有提及。而隨著汽車的普及，國(guó)內(nèi)的女性駕駛員占比逐年增加，根據(jù)公安部交通管理局?jǐn)?shù)據(jù)可知，2020 年達(dá)到了約32%,這意味著男性與女性駕駛員的比例接近2：1。因此覆蓋不同性別的遠(yuǎn)端乘員安全措施應(yīng)該得到開發(fā)者及相應(yīng)機(jī)構(gòu)的重視。

2020 年，歐盟新車認(rèn)證程序中心（European New Car Assessment Program，Euro NCAP）[2]正式引入了遠(yuǎn)端乘員保護(hù)并應(yīng)用側(cè)面滑臺(tái)試驗(yàn)評(píng)估前排乘員的傷害，其中評(píng)估對(duì)象僅為全球側(cè)碰50 百分位（WorldSID 50th）男性乘員；中國(guó)新車評(píng)價(jià)規(guī)程（China New Car Assessment Program，C-NCAP）2021 年版[3]的側(cè)面可移動(dòng)變形壁障（advanced european mobile deformable barrier，AE-MDB ）工況中引入了非撞擊側(cè)的遠(yuǎn)端傷害監(jiān)控，采用EuroSID-2 50 百分位（ES-2 50th）男性乘員進(jìn)行評(píng)估，但目前規(guī)程只做為監(jiān)測(cè)項(xiàng)還沒(méi)有詳細(xì)的評(píng)分細(xì)則。顯然以上主流的消費(fèi)者評(píng)級(jí)機(jī)構(gòu)在遠(yuǎn)端乘員保護(hù)上均未對(duì)女性乘員有相應(yīng)的要求。由于男性與女性生理構(gòu)造及乘坐姿態(tài)等存在差異，針對(duì)不同性別乘員在遠(yuǎn)端乘員保護(hù)工況下響應(yīng)差異性開展研究很有必要，對(duì)促使更全面地考慮碰撞過(guò)程中不同類別的遠(yuǎn)端乘員保護(hù)安全有重要意義。

為了深入研究側(cè)碰遠(yuǎn)端乘員保護(hù)中不同性別乘員在碰撞過(guò)程中的響應(yīng)差異，本文基于Euro NCAP 2020遠(yuǎn)端乘員保護(hù)試驗(yàn)方法，并根據(jù)側(cè)碰遠(yuǎn)端乘員的運(yùn)動(dòng)及其響應(yīng)原理解析，從碰撞損傷結(jié)果和碰撞響應(yīng)時(shí)間2 個(gè)方面對(duì)50 百分位男性乘員（WorldSID 50th）和5 百分位女性乘員（small size side impact dummy secondgeneration,SID IIs 5th）的響應(yīng)差異進(jìn)行研究與分析。

1 基于Euro NCAP 2020 遠(yuǎn)端乘員保護(hù)試驗(yàn)方法

本文參考Euro NCAP 2020 遠(yuǎn)端乘員保護(hù)試驗(yàn)方法，采用滑臺(tái)方式進(jìn)行試驗(yàn)，如圖1 所示?；_(tái)試驗(yàn)輸入波形通過(guò)提取某車型AE-MDB 側(cè)碰工況下非碰撞側(cè)B 柱加速度波形，并按轉(zhuǎn)換計(jì)算公式Ax,sled=1.035Ay,veicle進(jìn)行轉(zhuǎn)換(Ax,sled為滑臺(tái)試驗(yàn)x向加速度,Ay,veicle為側(cè)碰工況下非碰撞側(cè)B 柱y向加速度),使得滑臺(tái)試驗(yàn)加速度波形與實(shí)車碰撞波形相當(dāng)。另外,在滑臺(tái)駕駛員側(cè)分別放置WorldSID 50th 男性假人和SID IIs 5th 女性假人[13-14],分別對(duì)乘員頭部、頸部及胸腹部位進(jìn)行遠(yuǎn)端乘員保護(hù)評(píng)價(jià)[15-16]。

圖1 側(cè)碰遠(yuǎn)端乘員保護(hù)試驗(yàn)方法示意圖

側(cè)碰滑臺(tái)試驗(yàn)的環(huán)境件配置如圖2 所示，包括帶頭枕的前排座椅、中控臺(tái)扶手、目標(biāo)乘員及預(yù)緊式安全帶[17]等?；_(tái)準(zhǔn)備過(guò)程中對(duì)某量產(chǎn)車型車身進(jìn)行加固，按規(guī)程要求在副駕駛乘員座椅與中控臺(tái)和B 柱之間填充泡沫，使座椅在滑臺(tái)試驗(yàn)過(guò)程中保持穩(wěn)定。

圖2 基于Euro NCAP 2020 遠(yuǎn)端乘員保護(hù)滑臺(tái)試驗(yàn)設(shè)置

滑臺(tái)試驗(yàn)中選取AE-MDB 側(cè)碰試驗(yàn)工況非碰撞側(cè)的B 柱波形(如圖3 所示)作為滑臺(tái)的目標(biāo)加速度，通過(guò)液壓閥控制輸出則可得到滑臺(tái)的響應(yīng)加速度。

圖3 滑臺(tái)試驗(yàn)加速度波形

2 側(cè)碰遠(yuǎn)端乘員保護(hù)響應(yīng)原理解析及試驗(yàn)矩陣

2.1 側(cè)碰遠(yuǎn)端乘員保護(hù)響應(yīng)原理解析

在汽車發(fā)生側(cè)碰時(shí)候，遠(yuǎn)端乘員并未直接受到碰撞接觸力。由于三點(diǎn)式安全帶主要約束乘員軀干的縱向運(yùn)動(dòng)，對(duì)于乘員側(cè)向的約束力相對(duì)較小。因此，假定乘員的運(yùn)動(dòng)為各部位在慣性力作用下圍繞骨盆質(zhì)心P的側(cè)傾運(yùn)動(dòng)，如圖4 所示。由于座椅腰托，中控臺(tái)扶手等對(duì)乘員的限制，乘員運(yùn)動(dòng)過(guò)程中軀干的運(yùn)動(dòng)會(huì)逐漸被約束，而頭頸部則會(huì)繼續(xù)發(fā)生旋轉(zhuǎn)直至反彈[18-20]。

圖4 側(cè)碰遠(yuǎn)端乘員運(yùn)動(dòng)模型

圖4 中P點(diǎn)為乘員骨盆質(zhì)心位置；C點(diǎn)為乘員胸部質(zhì)心位置；αc為上軀干角度；N為下頸部質(zhì)心位置；H為頭部質(zhì)心位置；αh為頭部轉(zhuǎn)角；Lc為胸部質(zhì)心到下頸部質(zhì)心距離；Ln為頸部到頭部質(zhì)心距離。

由剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)原理和矩陣乘法原理可得乘員頸部質(zhì)心點(diǎn)N相對(duì)胸部質(zhì)心點(diǎn)C的運(yùn)動(dòng)方程如式(1)和式(2)所示：

同理可得乘員頭部質(zhì)心點(diǎn)H相對(duì)頸部質(zhì)心點(diǎn)N運(yùn)動(dòng)方程如式(3)和式(4)所示：

根據(jù)乘員的受力分析矩陣模型有：

其中，mh為乘員頭部質(zhì)量；Fy為乘員頸部施加給頭部的y方向的力，即剪切力；Fz為頸部施加給頭部的z方向的力，即拉伸力；Jh為頭部質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；Mocx為枕骨骨節(jié)施加給頭部的繞x軸力矩；Mocy為枕骨骨節(jié)施加給頭部的繞y軸力矩；為頭部角加速度；dy為枕骨骨節(jié)至頭部y方向距離；dz為枕骨骨節(jié)至頭部z方向距離。

從上面公式可以看出，側(cè)面碰撞過(guò)程中影響遠(yuǎn)端乘員各部位響應(yīng)的因素不僅與碰撞車輛在側(cè)向的加速度有關(guān)，還與乘員自身各部位的體型尺寸、質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以及相對(duì)中央扶手的相對(duì)位置有關(guān)。

2.2 WorldSID 50th 男性乘員與SID IIs 5th 女性乘員試驗(yàn)矩陣

目前最具代表性以及使用較廣的側(cè)碰假人為WorldSID 50th 男性假人和SID IIs 5th 女性假人，因此分別在主駕駛位置放置此2 種類別假人代表不同性別乘員進(jìn)行試驗(yàn)對(duì)比研究。

根據(jù)Euro NCAP 2020 遠(yuǎn)端乘員保護(hù)規(guī)程以及美國(guó)公路安全保險(xiǎn)協(xié)會(huì)（Insurance Institute for Highway Safety,IIHS）側(cè)碰假人擺放要求，WorldSID 50th 男性乘員和SID IIs 5th 女性乘員在前排乘坐時(shí)的基準(zhǔn)座椅位置分別為P1和P4，如圖5 所示。為了更好地發(fā)現(xiàn)不同類別乘員在側(cè)碰遠(yuǎn)端試驗(yàn)中規(guī)律性的差異表現(xiàn)，在基準(zhǔn)位置進(jìn)行小距離調(diào)整座椅位置并進(jìn)行多次試驗(yàn)，以此對(duì)比不同位置下不同性別乘員的試驗(yàn)結(jié)果，分析不同乘員之間的響應(yīng)差異。

圖5 WorldSID 50th 男性和SID IIs 5th 女性乘員座椅位置

本文試驗(yàn)包含3 次WorldSID 50th 男性乘員滑臺(tái)試驗(yàn)和2 次SID IIs 5th 女性乘員滑臺(tái)試驗(yàn)。根據(jù)假人標(biāo)定要求，試驗(yàn)前對(duì)WorldSID 50th 男性側(cè)碰撞假人按照ISO 15830 和WG5 N1041 的規(guī)范進(jìn)行準(zhǔn)備及標(biāo)定，SID IIs 5th 女假人按照CFR 572 中V 部分的規(guī)定進(jìn)行標(biāo)定，以保證試驗(yàn)結(jié)果可靠性。遠(yuǎn)端乘員保護(hù)試驗(yàn)矩陣的座椅設(shè)置及實(shí)際滑臺(tái)試驗(yàn)過(guò)程中非碰撞側(cè)B 柱y向碰撞加速度如表1 所示。

表1 遠(yuǎn)端乘員保護(hù)試驗(yàn)矩陣

WorldSID 50th 男性乘員和SID IIs 5th 女性乘員在試驗(yàn)中的乘坐姿態(tài)及各個(gè)關(guān)鍵關(guān)節(jié)測(cè)量尺寸對(duì)比如圖6所示?？梢钥闯觯噍^于男性乘員，女性乘員姿態(tài)特點(diǎn)為：坐姿靠前，乘員軀干角度較小，頸部較修長(zhǎng)而腰椎較短。

圖6 WorldSID 50th 男性和SID IIs 5th 女性乘員乘坐姿態(tài)

3 側(cè)碰遠(yuǎn)端乘員保護(hù)運(yùn)動(dòng)姿態(tài)對(duì)比分析

在試驗(yàn)中由于WorldSID 50th 男性乘員和SID IIs 5th女性乘員的乘坐姿態(tài)及各個(gè)關(guān)鍵關(guān)節(jié)尺寸存在差異，因此側(cè)面碰撞過(guò)程中不同性別的遠(yuǎn)端乘員運(yùn)動(dòng)姿態(tài)響應(yīng)有所區(qū)別。

3.1 遠(yuǎn)端乘員y 向運(yùn)動(dòng)姿態(tài)對(duì)比

將某款車型5 次滑臺(tái)試驗(yàn)中不同乘員在0、60、130 ms 時(shí)刻的y向運(yùn)動(dòng)姿態(tài)（如圖7 所示）進(jìn)行對(duì)比分析，可以得到如下規(guī)律及差異：

1）對(duì)于乘員運(yùn)動(dòng)初期，相同時(shí)間內(nèi)SID IIs 5th 女性乘員比WorldSID 50th 男性乘員偏轉(zhuǎn)位移較大，如圖7b 所示。

2）由于頸部結(jié)構(gòu)差異，SID IIs 5th 女性乘員比WorldSID 50th 男性乘員最大頭部轉(zhuǎn)角要小，先到達(dá)頭頸部的轉(zhuǎn)動(dòng)極限位置，如圖7c 所示。

圖7 遠(yuǎn)端乘員y 向運(yùn)動(dòng)姿態(tài)對(duì)比

3）WorldSID 50th男性乘員比SID IIs 5th女性乘員更早地脫離安全帶對(duì)上軀干的約束，這對(duì)于限制WorldSID 50th 男性乘員y向位移更不利。

3.2 遠(yuǎn)端乘員x 向運(yùn)動(dòng)姿態(tài)對(duì)比

對(duì)不同乘員分別在0、140、200 ms 時(shí)刻的x向運(yùn)動(dòng)姿態(tài)（如圖8 所示）進(jìn)行對(duì)比分析，可得到如下規(guī)律及差異：

圖8 遠(yuǎn)端乘員x 向運(yùn)動(dòng)姿態(tài)對(duì)比

1）對(duì)于頭頸部姿態(tài)，SID IIs 5th 女性乘員在到達(dá)頭頸部轉(zhuǎn)角最大后，其頭部主要往x負(fù)方向運(yùn)動(dòng)；WorldSID 50th 男性乘員則相反，頭部主要往x正方向運(yùn)動(dòng)。

2）對(duì)于軀干與手臂姿態(tài)，SID IIs 5th 女性乘員的安全帶有從肩膀上滑脫趨勢(shì)，但依然對(duì)乘員軀干有約束作用，且乘員手臂大體往x正方向運(yùn)動(dòng)；WorldSID 50th 男性乘員的安全帶完全從肩膀上滑脫，安全帶對(duì)上軀干約束削弱，且安全帶干涉乘員手臂運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致其手臂往x負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。

4 側(cè)碰遠(yuǎn)端乘員保護(hù)損傷對(duì)比分析

目前Euro NCAP 2020 遠(yuǎn)端乘員保護(hù)試驗(yàn)及評(píng)價(jià)規(guī)程只規(guī)定了WorldSID 50th 男性乘員的評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)于女性乘員的評(píng)價(jià)指標(biāo)并未出臺(tái)，因此，本文為了分析不同類別乘員之間響應(yīng)差異性的規(guī)律，對(duì)WorldSID 50th 男性乘員和SID IIs 5th 女性乘員采用相同的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行分析研究[21-23]。

4.1 頭部損傷對(duì)比

碰撞過(guò)程中，頭部3 ms 合成加速度是表征乘員頭部未發(fā)生直接接觸時(shí)的重要損傷指標(biāo)；圖9 為WorldSID 50th 男性乘員和SID IIs 5th 女性乘員在不同座椅位置下的頭部3 ms 合成加速度對(duì)比，其中圖8a 為頭部損傷結(jié)果對(duì)比，9b 為頭部加速度響應(yīng)過(guò)程對(duì)比，分析可知有如下規(guī)律及差異：

1）對(duì)于頭部3 ms 合成加速度（a3m）損傷結(jié)果，乘員性別之間的表現(xiàn)差異較小，即使乘員座椅位置小范圍移動(dòng)情況下也無(wú)大變化。

2）對(duì)于頭部3 ms 合成加速度響應(yīng)時(shí)間，乘員性別之間存在一定的差異。如圖9b 所示，同等的頭部3 ms 合成加速度水平，SID IIs 5th 女性乘員響應(yīng)時(shí)間比WorldSID 50th 男性乘員響應(yīng)時(shí)間提前約12 ms。分析原因?yàn)榕猿藛T體型及體重相比男性乘員要小，慣性力較小。這一特征也提示說(shuō)明，在開發(fā)遠(yuǎn)端乘員保護(hù)措施的時(shí)候，如開發(fā)遠(yuǎn)端保護(hù)氣囊，需要綜合考慮不同乘員性別帶來(lái)的頭部運(yùn)動(dòng)響應(yīng)時(shí)間的差異性。

圖9 頭部損傷實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

4.2 頸部損傷對(duì)比

頸部損傷表征指標(biāo)有頸部力（Fz）和頸部彎矩（M），其中頸部力分為上頸部力和下頸部力。圖10a 和圖10b分別為頸部力損傷結(jié)果及響應(yīng)曲線對(duì)比。分析可知有如下規(guī)律及差異：

圖10 頸部損傷實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

1）對(duì)于頸部力損傷結(jié)果，SID IIs 5th 女性乘員上下頸部力均比WorldSID 50th 男性乘員的要小，其中女性乘員上頸部力比男性乘員平均小約36%，下頸部力平均小約20%。其原因主要為女性乘員頭部質(zhì)量較小。

2）對(duì)于頸部力Fz響應(yīng)時(shí)間，以上頸部力響應(yīng)曲線為例。女性乘員比男性乘員更快到達(dá)頸部力最大值，在約91 ms 達(dá)到最大值，而男性乘員約104 ms 達(dá)到最大值，即男性乘員頸部最大損傷的時(shí)間滯后。

WorldSID 50th 男性乘員和SID IIs 5th 女性乘員頸部繞x軸彎矩(Mx)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖11 所示，分析可知有如下規(guī)律及差異：

圖11 頸部繞x 軸彎矩(Mx)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

1）對(duì)于頸部彎矩Mx損傷結(jié)果，女性乘員上下頸部彎矩?fù)p傷結(jié)果均比男性乘員平均小約24%。

2）對(duì)于Mx的響應(yīng)時(shí)間，女性乘員下頸部彎矩響應(yīng)時(shí)間比男性乘員響應(yīng)時(shí)間提前約12 ms。

WorldSID 50th 男性乘員和SID IIs 5th 女性乘員頸部繞y軸彎矩(My)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比如圖12 所示。頸部伸展彎矩是乘員頸部最不耐受的一種彎矩。分析可知有如下規(guī)律及差異：

圖12 頸部繞y 軸彎矩(My)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

1）對(duì)于頸部伸展彎矩?fù)p傷結(jié)果，女性乘員上頸部彎矩?fù)p傷結(jié)果與男性乘員幾乎一致；而下頸部的損傷結(jié)果乘員類別之間差異很大，其中SID IIs 5th 女性乘員的下頸部彎矩平均為WorldSID 50th 男性乘員的2.2 倍。這主要是SID IIs 5th 女性乘員的頸部結(jié)構(gòu)導(dǎo)致側(cè)碰過(guò)程中頸部有比較明顯的繞y軸擺動(dòng)，而WorldSID 50th男性乘員擺動(dòng)幅度較小。

2）對(duì)于頸部伸展彎矩（My）的響應(yīng)時(shí)間,同等水平的下頸部彎矩，SID IIs 5th 女性乘員的下頸部伸展彎矩比男性乘員響應(yīng)更快。

4.3 胸部損傷對(duì)比

胸部損傷指標(biāo)主要是胸部上中下肋骨的壓縮變形量（ΔSc）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖13 所示，可見WorldSID 50th男性乘員和SID IIs 5th 女性乘員的胸部肋骨壓縮變形量基本一致，并不表現(xiàn)出性別差異，但男性乘員胸部損傷指標(biāo)對(duì)乘員乘坐位置較敏感。

圖13 胸部損傷實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

4.4 腹部損傷對(duì)比

腹部損傷的主要指標(biāo)是腹部上下肋骨的壓縮變形量(ΔSa)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖14 所示，分析可知有如下規(guī)律及差異：

圖14 腹部損傷實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

1）對(duì)于腹部損傷結(jié)果，不同乘員性別之間腹部上下肋骨壓縮變形量有明顯區(qū)別，其中女性乘員的腹部上肋骨壓縮變形量比男性乘員平均小43%，下肋骨平均小62%。這與2 種類別乘員的體型及座椅位置與中央扶手相對(duì)位置有關(guān)，也與安全帶預(yù)緊對(duì)乘員姿態(tài)約束作用有關(guān)。

2）對(duì)于腹部損傷損傷響應(yīng)時(shí)間，WorldSID 50th男性乘員和SID IIs 5th 女性乘員均在約70 ms 處達(dá)到最大峰值，響應(yīng)時(shí)間一致。

5 結(jié)論

本研究對(duì)側(cè)碰遠(yuǎn)端乘員運(yùn)動(dòng)及其響應(yīng)原理進(jìn)行了解析，并基于Euro NCAP 2020 遠(yuǎn)端乘員保護(hù)試驗(yàn)及評(píng)價(jià)規(guī)程，通過(guò)某車型5 次側(cè)碰滑臺(tái)試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)于不同性別乘員運(yùn)動(dòng)姿態(tài)以及男性乘員（WorldSID 50th）和女性乘員（SID IIs 5th）依據(jù)各部位評(píng)價(jià)指標(biāo)得到的碰撞損傷結(jié)果和碰撞響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果表明，基于某車型的不同性別乘員遠(yuǎn)端保護(hù)響應(yīng)差異呈現(xiàn)如下規(guī)律和趨勢(shì)。

1）以頭部3ms 合成加速度評(píng)價(jià)損傷，WorldSID 50th 男性乘員與SID IIs 5th 女性乘員響應(yīng)時(shí)間相當(dāng)；但SID IIs 5th 女性乘員響應(yīng)時(shí)間比WorldSID 50th 男性乘員響應(yīng)時(shí)間提前約12 ms。

2）以乘員頸部彎矩評(píng)價(jià)損傷，SID IIs 5th 女性乘員下頸部彎矩最大約為WorldSID 50th 男性乘員的2.2倍；SID IIs 5th 女性乘員響應(yīng)時(shí)間比WorldSID 50th 男性乘員響應(yīng)時(shí)間提前約12 ms。

3）以胸腹部壓縮變形量評(píng)價(jià)損傷，SID IIs 5th 女性乘員胸部肋骨壓縮變形量與WorldSID 50th 男性乘員基本一致，而腹部壓縮變形量平均比男性乘員小約50%；響應(yīng)時(shí)間無(wú)差異。

通過(guò)以上分析，對(duì)基于某車型側(cè)面遠(yuǎn)端乘員保護(hù)試驗(yàn)中男性乘員（WorldSID 50th）和女性乘員（SID IIs 5th）各部位的響應(yīng)差異有了深入了解，為研究不同性別乘員在側(cè)碰遠(yuǎn)端保護(hù)中的響應(yīng)提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為未來(lái)深入開發(fā)側(cè)碰遠(yuǎn)端乘員保護(hù)方案提供了一定的的技術(shù)支持。