题记，拿行人保护来说。在可能发生行人碰撞的情况下，车辆的哪些设计有助于减轻伤害?

先看看行人与车辆发生碰撞的场景再现，大概如下图：行人穿越道路时，一般是侧向对着汽车。

然后：①：保险杠先撞击腿部→②：行人绕车身前部机构旋转→③：倒向保险杠上段及发动机罩→④：大腿与腰部与发动机罩前沿碰撞→⑤：胸部与肩部与发动机罩顶端碰撞→⑥：头部与发动机罩顶端或者前风挡玻璃碰撞。

这一切，一般在不到 200ms 秒内完成。

按这个过程来拆一拆。

①：保险杠先撞击腿部

当汽车的保险杠首先撞击行人的腿部时，冲击力主要集中在胫骨和膝盖。这种碰撞容易导致胫骨骨折，甚至膝盖的韧带损伤。

要点是：

降低冲击力

可以通过使用可变形材料或安装吸能结构的保险杠，减少对行人腿部的直接冲击力。同时，形状也很重要。这是卸力的关键。

可能的工程方案如下：

吸能材料使用：在保险杠中引入高效吸能材料，如聚氨酯泡沫或吸能塑料，这些材料可以在碰撞时变形，从而吸收冲击能量，减少对腿部的直接伤害。可变形保险杠设计：开发可在碰撞时自动变形的保险杠，这些保险杠在受到撞击时会向内凹陷，形成缓冲区，进一步降低对腿部的冲击力。腿部保护装置：结合传感器技术，在即将发生碰撞时，保险杠可以主动调整高度或弹出额外的保护装置，如腿部保护气囊，减缓对行人腿部的伤害。②：行人绕车身前部机构旋转

当行人的腿部被撞击后，由于惯性作用，行人会绕着汽车的前部机构（如引擎盖、前大灯等）旋转。这个过程中，行人的下半身会首先被拉向车身，而上半身由于惯性会延迟旋转，导致腰部、髋部及腹部承受不自然的扭转力。这个阶段，行人容易出现腰部扭伤、骨盆骨折等伤害，特别是在旋转过程中，如果碰到车身坚硬部件，还可能造成额外的伤害。

要点是：

设计合理的旋转中心

通过优化前部结构的形状和材料，使行人的旋转运动尽量顺畅，避免由于突发性的力作用导致的严重伤害。同时，确保前部结构在旋转时不会对行人的腹部或胸部产生二次撞击。

可能的工程方案如下：

圆润的前部设计：通过优化车身前部的形状，使用更加圆润、流线型的设计，减少行人在旋转过程中接触到尖锐边缘或突起物的风险，从而降低造成割伤或深度碰撞伤害的可能性。

柔性前端材料：在车身前部引入柔性材料，如特制的塑料或橡胶，这些材料在碰撞时能够变形，吸收部分冲击力，并且在行人旋转时提供一定的缓冲效果，避免行人被硬性结构伤害。③：倒向保险杠上段及发动机罩

当行人被车辆撞击后，由于惯性作用，行人会倒向车辆的保险杠上段和发动机罩。这时，行人的大腿和腰部会首先与这些部件接触。由于接触面积较大，冲击力会在这些部位集中，可能导致大腿的软组织挫伤、骨折，以及腰部的扭伤或更严重的损伤。发动机罩是比较坚硬的结构，如果设计不当，行人倒下时可能会遭受较大的伤害。

要点是：发动机罩的吸收能力设计发动机罩，使其在行人倒向时能够适当变形，吸收冲击力，从而减少对腰部和大腿的伤害。

④⑤同理

胸部和肩部会与发动机罩的顶端发生碰撞。这一阶段的撞击对人体的危害极大，因为胸部区域包含了重要的器官如心脏和肺部，肩部则连接着上肢骨骼。直接的撞击可能导致肋骨骨折、肺部挫伤、甚至内脏出血。由于发动机罩顶端接近车辆的硬性结构，这一部位的碰撞往往伴随着高能量冲击，容易造成严重的伤害。

⑥：头部与发动机罩顶端或者前风挡玻璃碰撞。

在行人被车辆撞击后的最后阶段，头部可能会与发动机罩顶端或前风挡玻璃发生碰撞。这是最危险的阶段之一，因为头部受到的直接冲击可能导致严重的脑震荡、头骨骨折，甚至致命的颅内损伤。前风挡玻璃和车顶区域通常较为坚硬，如果没有适当的缓冲设计，撞击带来的伤害将会非常严重。

可能的工程方案有：

前风挡玻璃的层压设计：使用具有吸能特性的层压玻璃，能够在撞击时部分吸收冲击力，同时防止玻璃破碎后对头部造成二次伤害。玻璃层可以由多层结构组成，包括柔性薄膜，以增强其防护性能。发动机罩顶端的柔性区域：在发动机罩顶端设置柔性区域或集成吸能材料，使得在头部撞击时能够有效变形，吸收大部分的冲击力，减少对头部的直接伤害。材料可以使用专门设计的泡沫或者类似的吸能结构。行人保护气囊系统：在车辆前端的关键部位安装行人保护气囊，这些气囊可以在碰撞发生时自动弹出，覆盖前风挡和车顶前缘区域，为行人的头部提供额外的缓冲。气囊的设计需要确保在极短时间内有效展开，并提供足够的保护面积。

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