文獻綜述-兒童乘員約束系統(tǒng)的碰撞安全性研究

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1、1.兒童約束系統(tǒng)的重要性兒童安全座椅(ChildSafetySeat)又名兒童約束系統(tǒng)(ChildRestraintSystem),是專門為嬰幼兒和兒童乘車安全而設計的裝置。1.1我國兒童乘員的交通安全現(xiàn)狀我國隨著私家車進人家庭，兒童乘員的安全問題越來越受到家長及社會的重視。根據(jù)我國交管部門的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：2002年，我國有7077名15歲以下的兒童在交通事放中死亡;有28016名15歲以下的兒童在交通事故中受傷。據(jù)悉，中國兒童因交通事故死亡的人數(shù)是歐洲的2.5倍，美國的2.6錯誤!未找到引用源。。近兒年來，對兒童乘員保護方面的研究在歐、美、日等國家和地區(qū)得到了極大的重視

2、。他們在提高兒童約束保護研究方面作了大量的研究開發(fā)工作，并在研究和事故調(diào)查的基礎上出臺了相應的法規(guī)和技術(shù)標準，使兒童乘員在車輛事故發(fā)生中能得到有效的保護。我國H前對兒童乘員的安全保護方面的研究還處在起步階段，還沒有正式的技術(shù)標準和相關(guān)法規(guī)，還不具備完善的試驗和事故分析能力。1.2兒童乘員的特殊性1.2.1兒童特殊的身體結(jié)構(gòu)從身體結(jié)構(gòu)上來說，兒童并不是成年人縮小的模型，兒童與成年人的身體結(jié)構(gòu)是有不同的。在不同的年齡階段，頭部占身體的比重不同，如圖1所示。嬰兒頭部重量占其整個身體重量的50%以上，3歲和6歲的時候，頭部的重量占其身體的重量也比成人大得多，而成人頭部的重量只占其

3、身體重量的錯誤!未找到引用源。。兒童的頭部需要額外保護，原因除了頭部比重大Z外，另一個原因就是兒童的頸部肌肉和韌帶尚未完全發(fā)育。同樣需要指出的另一要點是，兒童在10?12歲之前，他們的骨盆也尚未發(fā)育完錯誤!未找到引用源。。正是因為孩子具有以上特殊的生理特點，所以要針對這些特點來為孩子設計一些車內(nèi)的安全措施。圖1頭部占身體重量的比例從保護裝置的觀點看兒童的身體特征如表1所錯誤!未找到引用源。。表1從保護裝置的觀點看兒童的身體特征年齡/體重身體特征年齡：嬰兒?10個月左右骨骼、肌肉都沒有發(fā)育好；特別是頸部的肌體重：嬰兒?10Kg左右肉沒有，頸部不能立起來。年齡：10個月?4歲

4、左右骨骼、肌肉有一定程度的發(fā)育；局部的約束體重：10?18Kg不能承受，約束的點越多越好。年齡：4歲以上體重：18Kg以上骨骼、肌肉的發(fā)育有相當?shù)奶岣?；身體的忍受力能承擔3點式的安全帶，但是體位、體格還不適合使用成人安全帶1.2.2兒童在車禍中易受傷害的部位根據(jù)歐洲實際分析兒童乘員意外事故的統(tǒng)計報告指出，各年齡層的兒童在碰撞發(fā)生時，最容易受傷部位有所不同：2歲以下20%為頸部傷害，應優(yōu)先保護頸部安全；2—4歲45%為頭部傷害，應優(yōu)先保護頭部安全；4一10歲26%為腹部傷害，應優(yōu)先保護腹部安錯誤！未找到引用源。。導致兒童頭部損傷的原因有兩個，即接觸和慣性力錯誤!未找到引用源

5、。。接觸通常是指兒童頭部與汽車內(nèi)飾件的接觸，也包括與車內(nèi)其他乘員的接觸。由接觸所導致的兒童頭部損傷通常包括碰撞點附近的擦傷、挫傷及伴隨腦組織損傷的粉碎性骨折。典型的頭部接觸損傷是骨折、碩腦膜外血腫及前腦葉挫傷。慣性力矩或加速度導致的頭部損傷通常是軟組織損傷，如硬膜下血腫。兒童頸部的骨骼發(fā)育尚未成熟，頸部韌帶比較松弛，因此年齡較小的兒童在乘車時若不止確使用兒童安全座椅，可能導致頸部損傷風險增加。兒童心臟在其胸腔內(nèi)所占的比例大于成人心臟在成人胸腔內(nèi)所占的比例，兒童的肋骨通常比成年人的肋骨柔韌，因此兒童肋骨骨折現(xiàn)象比較少見，但兒童胸腔內(nèi)部器官的損傷風險增加。1.3成人約束系統(tǒng)對

6、兒童乘員的傷害1.3?1成人安全帶對兒童乘員的傷害車用安全帶是按照成人的骨骼生理特征設計的，如果直接給兒童乘員佩戴使用，在發(fā)生車禍時，兒童的傷亡率比成年人高得多。實驗表明，當車速達到50km/h時，一個體重40kg的兒童就相當質(zhì)量達到It的運動物錯誤!未找到引用源。。而兒童的頭部比重很大，頸部肌肉和韌帶尚未完全發(fā)育。在車禍發(fā)生時，兒童本身成為一種動力在發(fā)揮作用，其后果可想而知。兒童使用成人安全帶可能受到的危險如錯誤!未找到引用源。：①腰帶不能固定兒童的盆骨處，出現(xiàn)下滑現(xiàn)象；②導致兒童腹部重要器官的傷害：③肩帶卡在兒童的頸部。1.3.2安全氣囊對兒童乘員的傷錯誤!未找到引用

7、源。安全氣囊張開充氣力瞬I'可高達1KN,成人如果直接接觸上都會被擊暈或受到更嚴重的傷害。因此，氣囊必須配合安全帶使用，只有靠著安全帶約束乘坐座位上的乘員，才能讓乘員的頭和胸部不至于太早向前沖撞氣囊、藉由時間的延緩，才能在氣囊爆開、充滿氣體、準備開始泄氣的那一瞬間跌落在氣囊上，讓緩緩消氣的氣囊承托、消減掉頭和胸部向前的沖擊力。由此可知，如果兒童迎面受到安全氣囊的沖擊，所受的傷害將會是很大的，甚至是致命的。1?4兒童乘員下潛問題腹部傷害主要由下潛造成，下潛是指在正面碰撞過程中安全帶腹帶滑離乘員骨盆，直接侵入腹部的現(xiàn)象，腹帶侵入腹