目前,儿童乘员在汽车碰撞事故中的安全性研究已经普遍存在,而我国主要侧重于正面100%重叠率碰撞工况,且对于正面偏置碰撞工况的研究较少。实际交通事故表明,正面偏置碰撞对于儿童乘员的伤亡也造成了较大影响。为充分评价儿童约束系统(Children Restraint System,CRS)在不同碰撞环境中的安全防护性能,保护儿童安全,开展正面偏置碰撞中儿童乘员的损伤研究,在理论上对CRS提出改进意见,具有十分重要的意义。本文根据CRS与车体的连接方式和CRS对儿童乘员约束方式的不同,选取了3种CRS建立有限元模型,并基于ECE R44法规建立了Q3儿童假人正面碰撞台车试验有限元模型,通过对比有限元仿真和试验中不同时刻儿童乘员的运动学响应和损伤指标,验证了3种CRS有限元模型的有效性。为分析正面偏置碰撞与100%重叠率碰撞中儿童乘员的损伤差异性,本文采用Q3儿童假人和ISOFIX CRS有限元模型,分析了整车50km/h正面100%重叠率刚性壁障、64km/h正面40%重叠率可变形壁障以及64km/h正面25%重叠率刚性壁障碰撞三种工况中儿童乘员的损伤情况。结果表明,偏置碰撞与100%重叠率碰撞相比,整车会绕碰撞点偏转,同时产生较大的横向加速度;而儿童乘员还会相对CRS偏转,产生了15Nm左右的上颈部弯矩Mx。此外,偏置碰撞中儿童乘员的损伤值均低于100%重叠率碰撞,三种工况中Q3假人的上颈部轴向力均超过了2000N。研究表明,正面碰撞中100%重叠率碰撞儿童受伤最严重,但偏置碰撞中儿童乘员会发生偏转且产生较大的上颈部弯矩Mx。希望此研究对正面不同工况中儿童损伤的差异性分析提供参考。为研究不同类型的CRS在偏置碰撞中对儿童乘员安全防护性能的差异性,本文采用Q3儿童有限元假人和THUMS 3岁儿童人体有限元模型(Total Human Model for Safety),3种CRS(普通五点式背带型CRS、ISOFIX CRS和前置护体型CRS),基于Euro-NCAP建立了64km/h初始速度下,正面40%重叠率可变形壁障整车碰撞有限元模型,分析了3种CRS约束下两种儿童模型的运动学响应和损伤情况。结果表明:三种CRS及其约束的儿童乘员均会随整车偏转,且儿童乘员还会相对CRS偏转,同时普通五点式背带型CRS和前置护体型CRS约束的儿童乘员手臂与车门发生了接触。普通五点式背带型CRS约束的儿童乘员的头部前向位移较大(Q3假人和儿童人体模型的头部位移分别为606.41mm和667.14mm);使用ISOFIX装置连接车体的CRS和使用前置护体约束儿童的CRS,均能有效减小儿童乘员的前向位移。三种CRS约束的Q3假人的上颈部轴向力都超过了2000N,大于高性能指标1700N。研究表明,不同类型的CRS在偏置碰撞中的安全防护性能差异性明显,希望本研究对我国儿童乘员在偏置碰撞中安全性研究工作的开展提供参考。