护栏薄壁长杆贯穿胸部的损伤研究

为再现城市道路矩形隔离护栏与汽车碰撞时形成的薄壁长杆穿透驾驶员胸部的损伤机制和贯穿过程,采用医学软件Mimics与工程软件Hypermesh相结合,建立准确的人体胸部骨骼组织几何模型和有限元胸部生物力学模型,并运用LS-DYNA模拟仿真与计算;利用事故案例和医学案例验证仿真试验结果;类比子弹侵彻损伤效应分析护栏薄壁长杆贯穿人体胸部的损伤机制。结果表明:护栏薄壁长杆贯穿人体胸部前后肋骨发生断裂以及胸部其他处发生骨折情况,与医学案例和事故案例吻合较好;胸部贯穿损伤程度与薄壁长杆速度、稳定性以及质量因素有关;该试验可满足胸部贯穿伤医学研究需要。     

汽车EPS系统的行车工况补偿控制策略

针对汽车在常见转向工况时转向的操纵性和安全性不足问题,提出将常见工况补偿控制策略融合到汽车EPS助力控制中,将汽车速度、汽车质量、方向盘左右晃动考虑在内,设计了高速避让、低速满载、颠簸路面3种补偿控制策略;并理论分析加入高速避让、低速满载、颠簸路面3种补偿策略后,方向盘、齿条位移和汽车横摆角速度增减值的变化;最后,通过搭建汽车EPS系统模型和二自由度汽车模型进行仿真验证。仿真结果表明,采用补偿控制策略后,汽车在高速、低速大重量及于凹凸不平的路面行驶时,助力电机目标电流的获取与汽车行驶的内外环境紧密相连,且可随行车条件的改变而适时改变,使汽车EPS系统具有了更好的操纵性和安全性。     

汽车色彩设计对交通安全的影响研究

人的因素对道路交通安全的影响最大,色彩作用于人的生理与心理,能给人不同的心理感受.介绍了色彩的属性和几种常见颜色的色彩心理;根据色彩的生理心理特性,从车身和驾驶室配色等方面,采用安全心理学和色彩心理学以及定性分析的方法,分析了汽车色彩对交通安全和驾驶员反应的重要影响;最后提出了对汽车进行安全色彩设计的构想,并给出汽车安全色彩设计的原则、体系和步骤;对车身和驾驶室进行安全色彩设计,其中合理的色彩模拟系统的开发是关键.与其他有效的交通管理措施相结合,从而达到交通系统和谐的效果.     

基于N-K模型和SNA的新能源汽车燃爆风险因素耦合分析

新能源汽车燃爆事故涉及人、车、充电设备(桩)和环境等多风险因素。从系统层面确定最大风险耦合形式及关键风险因素对提升我国新能源汽车安全水平具有重要意义。通过收集整理我国2016—2020年发生的191起新能源汽车燃爆事故案例,运用N-K模型计算风险耦合值;利用社会网络分析(Social Network Analysis, SNA)将风险因素作用关系可视化,分析风险因素网络中各节点中心度及可达性;结合N-K模型和SNA对风险节点的出度进行修正,确定新能源汽车燃爆事故中的关键风险因素,并据此提出安全防控策略。结果表明：多风险因素耦合导致事故发生的概率较大;控制车-环两因素风险耦合可有效避免燃爆事故发生;高温、低温、浸水、路面异物碰撞和电池管理系统故障是需要重点防范的关键风险因素。     

带乘员及约束系统汽车正面碰撞的有限元法仿真研究

采用计算机模拟的方法,对国产某轿车发生正面碰撞时,乘员在佩带三点式安全带的约束状态下的运动响应进行研究,从乘员的运动响应情况、乘员舱的变形情况、假人的HIC值等几个方面分析了该车型的乘员保护安全性能.模拟结果表明,该车达到了安全法规的要求.并探讨了运用有限元法对带乘员及约束系统的整车正面碰撞的计算机模拟方法.     

个体防护装备鞋外底耐折性的测量不确定度评定解析

提出个体防护装备鞋外底耐折性的测量不确定度评定的通用方法,测量了鞋外底耐折性能,对会影响不确定度的主要因素进行分析,建立了测量结果重复性的模型,通过实验确定了2类不确定度的来源.利用校准报告、日常实验测量以及重复性实验获得的结果,计算出实验结果的扩展不确定度,为相关检测实验室在测量结果不确定度评定方面提供一定参考.     

城市重大事故可持续应急的过程性特征研究

对城市重大事故应急的安全学内涵进行了研究,提出了城市重大事故可持续应急的概念.提出对于某个城市特定事故的应急响应过程,应该符合自组织规律,运用自组织理论建立了城市重大事故应急的可持续性模型.研究表明,城市重大事故应急的发展过程,按照其内部应急资源的响应速度,可以分为预防、预备、响应和恢复4个阶段,在理论上丰富了应急的内涵.同时指出了提高城市重大事故应急系统效能的途径.     

基于电化学-热-力耦合模型的锂离子电池热失控研究

为提升锂离子电池的安全性能,减少由热失控导致的安全事故,分析电池温升的原因并有效降低其温度,依据电化学反应中浓度、电势与热模型中温度的相互影响关系,建立电化学-热-力耦合模型。通过模拟单电池和电池组温度分布的实时情况,分析单电池温度不均匀分布和电池组温度正态分布情况的原因,探讨换热面积和流通量对散热量的影响,研究电池组中单体电池的位置分布及不同传热介质的散热情况。研究结果显示：低温和相对高温环境下,欧姆热、极化热及电化学反应热产热占比不同,但产热最高温度未达到电极材料与电解液分解反应的临界温度420 K;高温环境下,电池温度持续升高接近临界温度,出现热失控趋势,对流换热系数对电池影响较大。电池组间隙为10 mm和20 mm时,整体温度比间隙为0时分别降低了1.1%和1.8%;与无间隙电池组相比,以铜板和铝板为传热介质的电池组温度分别降低了2.0%和1.6%。     

安全系统涌现性模型构建及核心问题研究

为促进安全科学基础理论发展,基于安全问题中蕴含的系统涌现思想,开展安全系统涌现性研究.首先,经辩证分析提取安全科学理论中蕴含的涌现思想,定义安全系统涌现性并建立概念模型;其次,降维分析安全系统复杂性,从多视角剖析涌现性概念;然后,提出安全系统涌现性研究的核心问题与研究方向,并总结其对安全科学研究的意义;最后,从涌现性角...     

基于系统动力学的建筑机械设备事故演变模型研究

为研究建筑机械设备在突发事故情景下的事故演变趋势和差异、定量评估建筑机械设备的事故风险,基于系统动力学原理及方法的系统论、信息论、结构论、控制论和协同论特点及Vensim软件的仿真模拟功能,以建筑布局、作业环境与操作、设备自身和安全管理为核心状态变量,以多个影响因素指标为辅助变量来进一步补充和完善,构建了系统图并模拟了3种不同事故的后期变化。仿真模拟结果表明:建筑机械的设备成本和设备更新速率及监控预警是保障机械设备安全性的重要影响因素,这三者直接决定建筑机械设备的后期状态;事故危险性在事故前期非常大,在后期大致分为3类情况,即超额恢复、基本恢复和完全报废。灵敏度分析表明,建筑机械设备成本、监控预警和安全管理水平及应急处置能力与建筑机械设备的综合状态正相关,设备更新速率与建筑机械设备的综合状态负相关,正负相关的影响效果都非常明显。     

钢筋混凝土梁在火侵袭下的反应分析

结构物在大火侵袭下,结构内部温度和结构挠度、内力将随时间发生不断变化,这种变化极为复杂。本文在试验研究的基础上,采用非线性有限元法,着重研究钢筋混凝土梁在火侵袭作用下其温度和挠度的反应,提出了一种理论分析方法,编制了计算机程序,对钢筋混凝土梁的温度、挠度和内力的反应进行了计算,并得到试验结果的验证。     

道路交通事故车辆行驶速度数值方法研究

为准确测算不同事故形态下的车辆行驶速度,客观公正地处理各类道路交通事故,笔者对常见的道路交通事故车辆行驶速度的计算方法进行分析和研究,系统地归纳了当前分析交通事故车辆行驶速度的一系列方法,主要是理论计算法、软件分析法、经验公式法、实验验证法、仪器读取法、监控信息测定法和人体特征损伤分析法等,为科学分析事故成因提供重要依据,也可作为道路交通事故处理工作的重要参考.     

A Bayesian assessment of the effect of highway bypasses in Iowa on crashes and crash rate

Introduction

A common contention is that the construction of highway bypasses negatively impacts the economy of local communities by reducing pass-by traffic for businesses. However, as access to specific business' account records is limited, this impact is difficult to quantify. Another common contention is that bypasses contribute to a reduction in overall crashes in the community and in the surrounding areas. Even though a large number of bypasses have been constructed in the State of Iowa over the past several years, their actual impact in terms of traffic safety has not been quantified.

Objectives

This study seeks answers to the following questions: (a) Are bypasses in Iowa associated with a reduction in crash frequencies and crash rates on the bypassed highway? (b) Do bypasses in Iowa introduce a reduction of overall crash frequencies and rates or do they merely shift crashes from the highways through the communities to the bypasses with no significant overall reduction?

Method

We obtained crash information from the Iowa DOT at 19 sites on which a bypass was constructed sometime during the past 23 years. We also obtained the same information at six sites used as comparison sites on which no bypasses were constructed at least until 2005. We them employed a Bayesian approach to estimating the association between the construction of the bypass and crash rates, while also accounting for other factors.

Results

The construction of bypasses in Iowa is associated with a significant increase in traffic safety both on the main road through town and on the combined main road and bypass roadway.     

堆积体边坡渐进性破坏的随机模型

为精确模拟堆积体边坡变形破坏过程,根据堆积体所固有的非连续性、非均质性、各向异性等特点,以及边坡变形破坏的渐进性特征,采用改进的有限单元法(FEM)对堆积体边坡进行模拟.考虑堆积体边坡从连续位移函数到不连续位移函数的突变.破裂发生前,用连续位移函数进行计算;破裂发生后,引入不连续位移函数.研究结果表明,破裂面上不同点的安全系数(FOS)是不同的,但都随着破坏过程而降低.同时,可以得出不同非均匀程度下安全系数的概率分布.     

基于集成法的道路交通安全评价

为了对道路交通安全进行较为客观的定量评价,将一种新的集成评价方法运用到评价中.该方法是包括德尔斐法、层次分析法、灰色聚类法、模糊评判、矩阵方法等一系列方法的综合应用.在该方法中,德尔斐法被用于建立道路交通安全的评价指标体系,层次分析法被用来确定各评价指标间的权重,灰色聚类法被用来对专家评分进行处理,模糊评判以及矩阵方法被用在整个运算过程中.不同的理论有不同的适用性,在道路交通安全评价中的不同阶段使用不同的理论,就能获得一个直观的评价结果.最后用一个算例说明了整个思路,并证明了该法是有效可行的,且有对历史样本数据无依赖、简单直观等优点.     

基于事故深度调查的城市交通事故特征分析

为探索适合我国的事故数据深度采集标准,并分析城市道路交通事故特征及致因,基于《道路交通事故深度调查信息采集表》(简称采集表),调查人员随交警赴事故现场随机详细调查87起城市道路交通事故.借鉴“Haddon Matrix”思想建立致因分析矩阵系统,分析事故的致因.发现采集表对事故地点、事故形态及原因项分类更加具体、明确,女性驾驶员的事故发生率略低于男性驾驶员,驾驶员年龄超过60岁后,发生事故的危险性显著提高,“交叉口影响区”事故50％由变更车道引起,非机动车驾驶员未戴安全头盔是造成严重伤害的重要原因.     

基于检验测试策略的PFD模型建立与分析

为制定合理检验测试策略,提高安全仪表系统(SIS)在低要求运行模式下的安全性,提出要求平均失效概率(PFDavg)通用计算模型,引入检验测试分布因子和共因失效修正因子,表征部分和完全检验测试对SIS安全性的影响.结果表明:该模型适用于所有同构koon架构系统,可应用于周期性、非周期性部分检验测试及共因失效影响较大的场景...     

隧道盾构下穿车站出入口数值仿真对比研究

运用基于有限单元法的Ansys软件和基于有限差分法的Flac3D软件作为基本工具,选用满足Drueker-Prager(D-P)屈服准则和Mohr-Coulomb(M-C)屈服准则的材料弹塑性模型,对某隧道盾构下穿近距离既有地铁出入口人行通道的施工过程进行数值仿真分析;得出其地层变位规律及对结构内力和变形产生的影响;将所得计算数值与实测数据进行对比研究,其结果相当吻合;同时对不同软件及不同屈服准则的选用所引起的计算结果的差异进行分析比较,所得规律可为类似工程的设计与施工以及相关软件计算结果的使用提供依据和支持.     

智能交通安全系统的研究

随着智能交通系统概念的提出,在交通领域中,该系统已得到了极大的发展和应用,同时对世界各国城市交通的发展起了极大的推动作用。而在交通的发展过程中,交通安全始终是第一重要的,智能交通安全系统是智能交通系统的重要组成部分。笔者研究和探讨了智能交通安全系统的概念、组成及自动事件管理系统、可变信息标志系统、自动化的商业车辆系统、在智能交通中所起的重要作用,并介绍了美国的一些经验。