高G制动工况,作为高速交通工具驾驶人员,如飞行员,方程式赛车赛手等,经常遇到的一种特殊工况,对驾驶员颈部结构具有一定的危害。高速交通工具驾驶人员长期在高G制动工况下进行作业,其颈部出现诸如肌肉、韧带等软组织损伤、椎间盘退化、颈椎骨折的概率显著提高。本文针对于高G制动工况下人体头颈部肌肉主动力对于颈部损伤的影响展开了研究,召集了三名志愿者,开展了静态加载实验,探究了人体颈部表层肌肉,包括胸锁乳突肌和斜方肌,在人体颈部前屈、后伸、左右侧弯曲运动时,各肌肉激活程度与颈部肌肉产生的主动收缩力之间的关系。同时对其中一名受试者展开了实车制动实验,在真实的紧急制动工况下,探究了不同的头部质量以及受试者是否预先紧张肌肉对颈部浅层肌肉的肌肉反应时间及激活时间的影响。最后在已有头颈部模型的基础上,建立了高G制动工况混合模型,并利用颈部主动力测试实验测得的数据定义了颈部肌肉主动收缩单元的激活曲线,并将真实的高G制动工况制动波形作为输入展开了模拟仿真。仿真结果显示,高G制动工况会提升驾驶人员颈部遭受中长期损伤的风险,同时在制动前预先紧张颈部肌肉,可以有效的提升颈部的稳定性,降低高G制动过程中的头部质心加速度及运动幅度,以达到减少颈部损伤的效果,这对于高速交通工具驾驶人员的日常训练及约束装置设计具有一定的参考价值。