摘 要：隨著車輛保有率的不斷增加，行車安全成為個人和社會重點關注的話題。頭頸部保護在汽車行駛過程中是至關重要的部分。座椅頭枕可以有效起到緩解疲勞、釋放壓力，在碰撞時，保護頭頸部撞擊損傷的作用。其結構特性對吸能性有著直接影響，也直接決定了碰撞過程中的人員安危。關鍵詞：頭枕，汽車碰撞，吸能性，保護隨著經濟建設的發展，我國的車輛保有率持續增加，與之對應的車輛交通事故發生頻次也越來越高，給人員的生命安全和經濟損失造成嚴重威脅[1]。汽車駕駛和乘坐的舒適性與安全性不斷得到關注[2]。頭頸部的保護是日常行車中的重中之重，汽車的座椅頭枕能夠有效幫助駕駛員緩解疲勞，并在應對突發性碰撞時減少沖擊損傷。座椅頭枕結構對碰撞的吸能性，直接關乎了車內人員的生命安危[3]。1 頭枕總體結構對碰撞吸能性的影響汽車座椅的頭枕作用一方面體現在舒適度上，現在人們的行車駕駛出行頻率和時間遠高于以前。頭枕是安置在座椅上的輔助性材料，小構件卻發揮著大的作用，頭枕的作用主要通過其支撐力在面對碰撞時的吸能性體現，可以給予車場人員好的緩沖力量，起到保護作用[4]。如圖1模擬的汽車正面沖撞過程中，頭枕對人員的保護過程。在遭受碰撞時，人員會在慣性的作用下極速大幅后仰，頭枕結構對人員頭部和頸椎進行支撐，釋放壓力，降低損傷[5]。2 頭枕厚度對碰撞吸能性的影響不同頭枕的細節結構設計對人員的保護作用有能量性差異。在相同的尺寸結構下，材料密度相同的頭枕，在汽車碰撞條件下，對人體起到的緩沖作用不一樣。材料的厚度越大，面對突然沖撞，人員頭部的加速度上升值和平息過程時間相對越低，也就是說頭枕厚度越大，其對碰撞的吸能性越高。安裝在座椅上的頭枕在不影響乘坐舒適度的情況下，越厚越好，頭枕與后腦之間的間距也能盡可能減小，多家汽車的沖撞試驗結果顯實，頭枕與后腦之間的距離，應控制在10cm以內。3 頭枕包裹范圍對碰撞吸能性的影響包括性是頭枕的第二個結構性特點。許多人在選擇頭枕時，容易關注頭枕的美觀性與舒適性，極易忽視頭枕的結構包裹性。在相同尺寸、材料密度一直，頭枕厚度相同的情況下，頭枕對頭部的包裹范圍，影響著其對碰撞吸能性的影響。擬人沖撞現場可以看到，頭枕的包裹范圍越大，面對突然沖撞，人員頭部的加速度上升值和平息過程時間相對越低，也就是說頭枕厚對頭部的包裹范圍越大，其對碰撞的吸能性越高。頭枕包裹范圍越大，一方面對頭部的穩定作用越明顯。在面對突發碰撞情況，包裹范圍越大，越可以幫助人員頭部的橫向穩定，不至于高速扭轉，降低頭頸發生結構性損傷。另一方面，頭枕包裹范圍越大，與頭頸部的接觸面積越大，作用力越明顯，能夠更好地緩解沖撞時頭部產生的沖撞力，吸收極速增加的動能并轉化。4 頭枕密度對碰撞吸能性的影響材料密度同樣對頭枕結構的吸能性有著重要影響。材料的密度直接影響了材料的軟硬程度。許多人對于材料的舒適柔軟度有偏好，而柔軟的材料，其相對的抗壓性能較差。隨著材料密度的增加，在面對突發碰撞時，頭枕對人員頭頸部的保護作用也更強，沖撞中的加速度上升值和平息過程都越來越低。但當頭枕的密度過大時，體現在材料結構上的直觀特點是頭枕硬度過大，這會使得頭枕的緩沖能力減弱，根據動量公式p=mv=ft。頭枕的反作用過大，緩沖時間太短，對于頭頸部來說反而會造成撞擊壓力。不同的材料密度其對頭頸部作用的合適區域值不一而同。需要結合不同材料的自身屬性，通過反復沖撞試驗，選擇合適的密度值。不可過低，頭枕太軟，無法緩解沖撞的壓力，也不可過高，頭枕太硬，反作用時間短反作用力大，反而對頭部造成撞擊傷害。5 結語在實踐應用過程中，不少司機對于頭枕的安置仍然不太重視。諸多實際測驗結果顯示，在汽車座椅上安裝頭枕，一方面能夠提高舒適度，一方面在面對碰撞事故時，可以有效對人體頭頸部起到支撐作用，降低撞擊傷害，減少技能損傷。頭枕結構對碰撞的吸能性有多方面因素的影響。頭枕的厚度越大、包裹范圍越廣，在面對突發碰撞時能夠減緩加速度迅速上升的情況，并且能有效縮短加速沖擊的時間，吸能性更好。而不同材料密度對頭枕的作用也是直接決定棄吸能性的因素之一，隨著材料密度的增大，面對突發碰撞時，頭枕在減緩加速度急劇提升和平息過程時間上的作用越明顯，吸能性越好，當材料密度過高時，頭枕反作用力大，作用時間短，反而對頭部造成沖擊傷害。提高安全意識，加大對汽車頭枕的作用認知，在選擇頭枕時盡可能挑選厚度大、包裹范圍廣的產品，選取科學適中的軟硬程度，將之安裝在與人員耳上沿平齊或接近的區域，后腦與頭枕的間距盡可能減小，距離控制在10cm以內，可以有效降低車輛碰撞時對頭頸部造成的傷害風險。