在我国,道路交通伤害已成为我国0-17儿童伤害致死的第二位原因。在儿童意外伤害的研究中发现,在正面碰撞中,儿童胸部遭受损伤时,容易形成严重损伤并伴有较高的死亡率。研究表明,儿童约束系统的使用是降低儿童乘员交通事故伤害的最有效的手段。动态性能试验是评价汽车儿童约束系统安全性的重要指标。目前没有文献对儿童乘员在儿童约束系统中的胸部加速度和内外力的关系有报道。基于前人研究成果,为了厘清正面碰撞中儿童乘员胸部加速度与胸部所受内外力的关系以及3岁儿童乘员胸部内脏器官在不同CRS约束下的损伤风险,本文基于ECE R44法规前碰撞动态试验方法,采用Hybrid Ⅲ 3岁儿童假人和第四代学术版THUMS 3岁儿童人体有限元模型(THUMS 3YO)建立了两款儿童约束系统(CRS)的正面碰撞台车数值分析模型。其中详细介绍了台车模型的建立、儿童约束系统模型的建立,并通过圆形薄壁吸能管的组合的方法拟合满足法规通道要求的台车正面碰撞加速度波形。最后对仿真模型进行了验证。在以上建立模型的基础上,建立了Hybrid Ⅲ 3岁假人胸部运动力学方程,分析了胸部加速度和胸部所受内外力的相互关系。同时,定性对比分析了两款CRS中THUMS 3YO儿童胸部软组织器官损伤风险。分析结果表明:Hybrid Ⅲ 3岁假人胸部加速度与胸部所受的外力和内力都相关,外力是胸部加速度的最重要的影响因素;通过分析对比Hybrid Ⅲ3岁儿童假人和儿童有限元模型的动态响应,发现两种类型的假人模型在仿真中的运动姿态和下颚与胸部的接触方式都有着较大的不同;两款CRS中THUMS3YO儿童乘员胸部内脏软组织器官所受的应力应变均超出了损伤阈值,前置护板型CRS对儿童胸部器官损伤风险相对五点式背带式CRS更大。本文的研究内容厘清了儿童乘员胸部在动态载荷条件下的运动学方程及不同加载方式的胸部软组织损伤风险,对儿童乘员约束系统的设计具有重要的指导意义。本文在五点式安全带型CRS验证模型的基础上分析约束系统设计参数对儿童假人伤害指标的影响。研究结果表明,五点式安全带刚度、五点式安全带和儿童假人间的摩擦系数、安全肩带开孔位置、带扣位置对胸部加速度、胸部压缩量和头部位移有着不同程度的影响。因此,合理设计约束系统的参数对儿童乘员伤害指标具有重要的影响。本文以有限元仿真为主要研究手段结合台车试验方法,对儿童乘员在不同类型CRS约束下的正面碰撞过程中的儿童乘员运动动态响应和伤害值进行了深入分析和研究。