車輛側翻情況下頭部與車頂碰撞引起的頸椎和胸椎損傷研究

車輛側翻情況下頭部與車頂碰撞引起的頸椎和胸椎損傷研究

研究了乘員與車頂碰撞引起頸椎和胸椎損傷的機理及車輛側翻對頸椎損傷的評價方法，從車輛側翻安全角度提出了車頂結構設計的改進建議。

研究16歲以上乘員在車輛純側翻情況下與車頂碰撞，造成對頭部、臉部、脊椎（AIS2+以上級別的脊椎損傷）或胸部的損傷。研究數據來源于美國國家車輛采樣系統（NASS）的2000～2009年碰撞數據系統（CDS）數據，共95593名乘員，其中4674名造成AIS2+以上級別的脊椎損傷。根據以上數據，統計了不同車頂侵入程度、側翻類型、車輛類型、受傷乘員在車內位置、性別等情況時的受傷乘員所占比例。碰撞到車頂并受到AIS2+損傷的乘員中，58%以上的車輛車頂變形超過5.8cm，34%的車頂變形超過20cm。給乘員造成AIS2、AIS3、AIS4+脊椎損傷時，平均車頂變形分別為18.7、17.8、14.8cm。各個變形區間造成損傷的統計數據如圖1所示。

受到AIS2+損傷的乘員，其42%碰撞到車頂而造成車頂變形小于5.8cm，該類損傷主要由于乘員偏離座椅與車頂撞擊而形成。在車頂變形為 5.8～20cm時，乘員23%的損傷也是上述同樣原因造成的。這表明，車輛側翻中的乘員脊椎損傷與車頂變形及乘員活動密切相關。

研究表明，通過改進駕駛員固定裝置（安全帶）及保護裝置（襯墊、安全氣囊等）可減少車輛2/3純側翻工況時乘員的脊椎損傷。另外，減少車頂垂直變形約20cm可進一步提高安全性?，F有FMVSS 216和IIHS準靜態車頂試驗無法解決側翻造成乘員脊椎損傷問題，應建立綜合考慮車輛和乘員動態特性的評價標準，從而進行碰撞評估。

圖1　各個變形區間造成損傷的統計數據

刊名：Accident Analysis and Prevention（英）

刊期：2013年第50期

作者：M.R.Bambach et al

編譯：李偉