汽车碰撞试验模拟假人介绍.doc

汽车碰撞试验模拟人达芬奇人体比例手稿 在本文的开头，首先要给大家介绍一下Hydrid先生。 Mr. Hydrid，又名Mr. Average，1960年生于美国，他拥有如达芬奇人体比例手稿上男人一般的标准身材，体重101.31kg，坐高935MM，他的胸腔是钢制的，肩脚骨是铝制的，盆骨是塑料的，身体上还有各种各样的传感器，他有一位妻子，一个哥哥和3名年纪分别为3岁、6岁、10岁的子女。哦，当然，这不是科幻片，也不是末日恐怖片。Hydrid先生的工作是参与汽车的碰撞试验，虽然他不是真正的“人”，他是汽车碰撞试验的模拟人，但我们更愿意称其为“他”而非“它”。什么是模拟人？HybridIII先生模拟人，又称为标准假人或人体物理模型，是汽车碰撞试验最基本的用具。在汽车碰撞试验中替代真人，以便于技术人员分析汽车在碰撞瞬间的各项技术数据。由于要测量人各个部位的加速度、载荷和变形。因此，人体模型各部分的尺寸和质量，也和真人非常相近。模拟人大多采用金属与塑料制作，其胸腔采用钢制，肩脚骨使用铝制，而盆骨则是相对脆弱的塑料。模拟人不仅具有和真人一样的外形和内脏，还有复杂的脊柱、肋骨和合成肌肉。在模拟人的身体上，遍布着各种各样的传感器(大约装有六十个传感器)，最多可以为180多个信道提供数据，并以每秒2000次的速度刷新数据。用于撞车试验的模拟假人所要求的性能通常有： 1)尺寸、重量分布、关节的活动、胸部等各部分在受载荷时的变形特性应与人体很相似; (2)应能对人体相对应的各部分的加速度、负荷等参量进行测定; (3)个体间的差异小，反复再现性好，并且具有优良的耐久性。在最初，模拟人是用于飞机座椅弹出试验，1960年美国开发了汽车碰撞试验模拟假人VIP。美国汽车工程师协会标准SAE对50th模拟假人(即第50百分位的假人一按统计，美国50%男子的体重和座高等体格参数比该假人低)的尺寸、重量、弹簧常数等进行了规定。美国于1972年开发出了混合II型假人Hybrid II，并于1973年在FMVSS 208标准(乘员碰撞保护)中将HybridII50th假人作为评定汽车碰撞试验中乘员碰撞保护性能的标准设施。1976年美国对Hybrid II进行了改进，开发了更接近人体特性的Hybrid III型假人。美国目前已经研究开发了一个试验假人系列，包括汽车侧面碰撞用假人SIII和儿童假人，以及立姿行人假人RSPD。当然这样配置高科技装置的模型身价不菲，一个完全配备的测试人偶便要价超过100,000欧元。汽车碰撞试验用假人主要规格规格体重（kg）坐高（MM）HybridIII 50%78.15884HybridIII 5%49.98790HybridIII 95%101.31935HybridIII 50%74.37907CRABI六个月婴儿7.90442CRABI十二个月婴儿9.70475CRABI十八个月婴儿11.20505三岁儿童假人15.10572六岁儿童假人21.46650SID（侧面碰撞假人）89.80765BioSID（仿真侧撞假人）88.40761模拟人的作用模拟人参加碰撞试验主要是为了检测汽车在碰撞时其中驾驶者及乘客的情况，因此，在试验中模拟人的几个重要的身体是试验测量的主要目标：1、头部模拟人的头部是铝制骨架，橡胶作为“皮肉”将其覆盖，里面安装了3个加速度传感器，用来在碰撞中测试头部受到的加速度和冲击力。2、颈部测量装置主要测量的是在碰撞中脖子受到冲击力的大小，受力后脖子前后弯曲和左右移动的幅度。3、双臂模拟人的双臂是没有携带任何传感器的，因此会在碰撞中不受约束的随意摆动，虽然这在现实中不太可能发生，但是实际上现在对胳膊的保护也是十分重要的，同时也是很不容易做到的。可是目前没有一个很好的测试指标和衡量标准。4、胸部正面冲击：Hybrid III拥有的同比例尺寸的金属肋骨，以用来测试前排乘员在受到正面撞击时肋骨，胸腔受到的冲击力已经在冲击下胸腔变形的幅度。侧面撞击：侧面撞击时使用的是模拟人EuroSID II，在三根肋骨上装载了三种不同的传感器用来测试在侧面撞击时胸腔被压缩的幅度和速度。5、腹部EuroSID II的腹部里装备了一个可以测试撞击力度的传感器，以测试多大的撞击力会造成腹部的伤害。6、骨盆在腰部装了一个传感器，以记录碰撞中多大的力会造成关节脱臼及骨盆破碎。7、大腿测试使用Hybrid III模拟人，这一测试的区域包括骨盆、大腿、膝部组成。装在大腿内的传感器负责收集受到正面冲击时的数据和记录受到伤害的区域及程度，在较为严重的撞击下股骨遭到撕裂及脱臼的情况，而一种特制的传感器则专门负责测量驾驶员膝部受到的来自所方向盘冲击力度。8、小腿小腿中的传感器负责测量模拟人小腿在遭到多大力度撞击后会发生骨折、弯曲、被挤压等情况，同时还测试膝盖与小腿骨，脚踝骨及与小腿骨之间连接部分受伤的几率。9、脚部测量在正面撞击中驾驶员脚部受伤的几率，而受伤的几率取决于放脚的踏板附近的变形幅度和向车内压缩的距离。Hydrid先生的工作这是下午2：45，碰撞实验室。Hydrid先生今天担当的是驾驶员的工作，他一动也不动，紧闭着双唇，双眼无神地望着前方，双手轻轻搭在方向盘上，边上不停的有工作人员帮他调整姿势，同时还在他的脸上轻抹一些彩色的面霜，以便确认接触安全气囊的位置。试验还有三分钟就要开始了，敬业的Hydrid先生已经准备好面临即将到来的艰难挑战。汽车的卤素大灯被打开，照亮了前方的障碍，汽车开始了短暂的旅程，径直向前方驶去，在车子四周和内外有14部摄影机以每秒1000张的速度拍摄着Hydrid先生，他很淡定，身体随着车子的运行轻微的晃动。旅途并不漫长，时速50公里的汽车撞向了障碍，安全气囊立刻弹开并扑向了身体前倾的Hydrid先生的脸上。随后，汽车被障碍反弹回去，等一切归于平静以后，整个测试结束了。这一切都在眨眼的瞬间发生。经过了初步的检查，Hydrid先生被小心翼翼抬下车，坐上轮椅回到测试部门。不久，当诊断报告出炉后，Hydrid先生的工作就告一段落。接下来他要面临着工作人员的指标评估，对于何时重返工作岗位的问题，义无反顾、热爱工作的Hydrid先生的回答永远是：Ill be back！ 汽车碰撞试验不但