Comparison of multibody and finite element human body models in pedestrian accidents with the focus on head kinematics

Objective: The objective of this study was to compare and evaluate the difference in head kinematics between the TNO and THUMS models in pedestrian accident situations.

Methods: The TNO pedestrian model (version 7.4.2) and the THUMS pedestrian model (version 1.4) were compared in one experiment setup and 14 different accident scenarios where the vehicle velocity, leg posture, pedestrian velocity, and pedestrian's initial orientation were altered. In all simulations, the pedestrian model was impacted by a sedan. The head trajectory, head rotation, and head impact velocity were compared, as was the trend when various different parameters were altered.

Results: The multibody model had a larger head wrap-around distance for all accident scenarios. The maximum differences of the head's center of gravity between the models in the global x-, y-, and z-directions at impact were 13.9, 5.8, and 5.6 cm, respectively. The maximum difference between the models in head rotation around the head's inferior–superior axis at head impact was 36°. The head impact velocity differed up to 2.4 m/s between the models. The 2 models showed similar trends for the head trajectory when the various parameters were altered.

Conclusions: There are differences in kinematics between the THUMS and TNO pedestrian models. However, these model differences are of the same magnitude as those induced by other uncertainties in the accident reconstructions, such as initial leg posture and pedestrian velocity.     

富集因子法中参比元素的选取方法——以元江底泥中重金属污染评价为例

富集因子法中参比元素的选择对目标元素富集程度评价及源解析结果有至关重要的影响,盲目选用可能会导致偏颇或错误的结论,但目前鲜有针对参比元素的选择所进行的探讨.本文以元江沉积物中重金属元素污染水平评价及来源解析为例,详细介绍了运用顺序提取法、相关分析法、聚类分析法等化学分析和数理统计相结合并联系研究区域地球化学背景、产业分布及元素特性确定参比元素的方法.并采用所选出的参比元素进行富集因子法分析,将所得重金属污染等级评价结果及重金属来源的推论与地积累指数法对重金属污染等级评价的结果和以因子分析法对重金属溯源的推论相比较.结果表明,利用相关分析和顺序提取等方法选择参比元素是可靠可行的.     

电感耦合等离子体质谱法测定大气颗粒物中微量元素及铂族元素

大气颗粒物样品采集量较少,一般只有5~10mg左右,其中铂族元素含量很低并且受到Cu、Ni、Cd、Zr、Hf等元素的严重干扰,直接测定误差很大,必须要进行分离富集。因此,同时测定其中的微量元素及铂族元素非常困难。本文利用HF和HNO3在封闭溶样装置中对大气颗粒物样品进行消解,样品完全消解后,分取约1/4的样品溶液,以Ir作为内标元素等离子体质谱法测定微量元素,然后将剩余样品通过Dowex,50W X8阳离子树脂和P507萃淋树脂混合交换柱,分离基体元素及干扰元素,以Ir为内标等离子体质谱法测定Pt、Pd、Rh三个铂族元素以及Re和Au。实现了一次溶样同时测定大气颗粒物中的微量元素、稀有分散元素及铂族元素。国际标样结果稳定可靠。     

单轴拉伸下PVDF/POSS纳米复合材料的损伤模拟

目的研究PVDF及其氟化POSS纳米复合材料在单轴拉伸载荷下的损伤行为。方法首先依据实验结果和细观力学均匀化方法,建立纯PVDF和三种不同POSS含量PVDF/POSS纳米复合材料的颗粒掺杂有限元模型,并通过在实体单元之间嵌入可破坏的内聚力单元来模拟损伤。结果模拟得到的应力-应变关系与实验结果相吻合,证明了模拟结果的可靠性。损伤破坏的初始时间表明在破坏的初期阶段,POSS对于损伤有抑制作用,并且其效果随着POSS含量的增加而增强。损伤速度和最终的损伤面积和则表明质量分数在5%以下的POSS掺杂对于PVDF的损伤有抑制作用,并且随着POSS质量分数的增加其效果不断增强。当质量分数达到8%时,POSS的掺杂反而加速了PVDF的损伤。结论 POSS掺杂影响PVDF的损伤破坏,掺杂量对PVDF损伤破坏有抑制/促进作用,这一结果有助于理解实验所得到的力学参数的变化规律。     

基于边界元方法的缓蚀剂对结构电偶腐蚀缓蚀效果研究

目的研究THFS-10软膜缓蚀剂和THFS-15长效硬膜缓蚀剂在海洋环境下对于海军某型装备结构电偶腐蚀的缓蚀效果。方法采用等效浸泡测量法,得到ZL115-T5铸铝合金、30Cr Mn Si A钢以及C41500海军黄铜在不同条件下的极化曲线和交流阻抗谱。以此为边界条件,基于边界元方法,对涂覆缓蚀剂后结构的电偶腐蚀行为进行仿真,对比分析两种缓蚀剂对该异种金属连接结构电偶腐蚀的缓蚀效果。结果 THFS-15能够显著减轻上述三种不同材料偶合时的电偶腐蚀,THFS-10则在在一定程度上加速了三者之间的电偶腐蚀。结论根据仿真结果,给出了THFS-10和THFS-15两种缓蚀剂的具体使用建议和注意事项。     

防喷盒聚氨酯胶筒密封性能及其主控因素分析*

为使连续管防喷盒密封胶筒满足深井、高压气井等工况的密封需求,基于有限元方法建立胶筒密封模型,以胶筒密封面上的有效接触应力作为密封性能的评估指标,研究胶筒的结构、材料和工况等参数对防喷盒胶筒密封性能的影响,明确防喷盒胶筒密封性能的主控因素。结果表明:井筒介质压力、胶筒硬度、胶筒与连续管的间隙和摩擦系数是影响胶筒密封性能的主要因素,且井筒介质压力增大,防喷盒胶筒的密封性能增强,当胶筒硬度为75,85 HA、间隙为1.5 mm、摩擦系数为0.1时,胶筒的密封效果更好。连续管的运动方向对胶筒的密封性能有影响,连续管的运动速度对胶筒的密封性能基本无影响。     

矩形巷道矿震应力波扩散规律谱元法分析*

为明晰矿震在巷道围岩中的应力波扩散规律,采用SPECFEM2D程序包谱元法数值模拟方法,研究二维模型在有无矩形巷道情况下应力波扩散过程以及质点最大振动速度PPV值分布规律。结果表明:巷道受S波影响大于受P波影响的程度。巷道表面应力波叠加现象明显,且背波侧巷道左帮上半部分PPV值最大,但深入围岩内部后有巷道时小于无巷道时的PPV值。巷道迎波侧PPV值较背波侧大,且分布范围大,背波侧出现了应力波屏蔽区。巷道顶底板主要受水平方向应力波影响,两帮主要受垂直方向应力波影响。研究结果对理解应力波在矩形巷道周围的扩散规律有一定的参考作用,并对矿震应力波作用下的巷道支护有一定借鉴意义。     

不同地区何首乌无机元素含量的比较

采用ICP法测定了不同地区何首乌植物及其生境土壤中的15种元素(Al、B、Ba、Ca、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、Ni、P、Sr、Ti、Zn),分析比较了各种元素在不同地区何首乌体内和生境土壤中的分布规律及不同地区何首乌对无机元素的吸收富集能力.结果表明,不同地区何首乌和土壤中无机元素含量存在着显著差异,德庆、井冈山、靖西三地何首乌的Mn含量较高;不同地区何首乌对元素的富集系数无显著性差异,而何首乌对不同无机元素的富集系数则有显著差异,主要表现在对Ca、K、Mg、Sr的吸收富集能力较强.表6参14     

圈养大熊猫排泄的粘液成分分析

收集并测定了8只圈养大熊猫的12个粘液样品的营养成分含量,包括水分、粗蛋白(CP)、粗脂肪(CF)、6种维生素(VA、VE、VD、VB1、VB2和VB6)以及4种微量元素(Fe、Zn、Cu和Mn).结果表明,大熊猫排泄的粘液营养物质含量丰富,尤其是含有很高的蛋白质、丰富的维生素和微量元素.粘液排泄频繁和排泄量大的大熊猫将从粘液排泄中损失很多的营养物质.因此,一方面必须给粘液排泄频繁和排泄量大的大熊猫补充营养,另一方面有必要采取切实可行的措施降低大熊猫的粘液排泄量及其频率.表4参5     

电感耦合等离子体—质谱法测定成人脏器样品中痕量稀土元素的研究

本文采用ＩＣＰ－ＭＳ法对成人脏器样品中痕量稀土元素进行了研究，选择了测定的最佳仪器参数，检查了测定中的各种干扰和影响；用铼（Ｒｅ）为内标元素补偿基体抑制效应和灵敏度的漂移。方法对稀土元素各分量的检出限为０．００５－０．０２６ｎｇ．ｍ１＾－１，标准回收率为９２．９－１１１．３％，精密度为０．９６－３．０７％。在严格分析质量控制的基础上用混合酸消解样品，不须分离富集，直接对成人的心、脾、肝、肾、肺肉中