GBT 47804.2-2026 道路车辆 WorldSID第50百分位男性侧面碰撞假人的设计和性能规范 第2部分：机械子系统标准立项发展报告

道路车辆WorldSID第50百分位男性侧面碰撞假人的设计和性能规范第2部分：机械子系统标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:RoadVehicles—DesignandPerformanceSpecificationsfortheWorldSID50thPercentileMaleSide-ImpactDummy—Part2:MechanicalSubsystems摘要关键词：道路车辆；侧面碰撞；碰撞假人；WorldSID；机械子系统；标准规范；被动安全Keywords:RoadVehicles;SideImpact;CrashTestDummy;WorldSID;MechanicalSubsystems;DesignSpecification;PassiveSafety1引言1.1标准立项背景道路交通事故是全球范围内导致人员伤亡的主要原因之一。根据世界卫生组织（WHO）发布的《全球道路安全现状报告》，道路交通事故每年导致全球约130万人死亡，另有数千万人受伤。在各类碰撞形态中，侧面碰撞因其乘员与碰撞物之间缺乏充足的溃缩吸能空间，往往导致严重的胸部、腹部及骨盆损伤，死亡率与重伤率均显著高于正面碰撞。在中国，随着高速公路网和城乡道路的不断延伸，汽车保有量持续增长，侧面碰撞事故在全部碰撞事故中所占比例逐年上升，乘员胸部受伤比例超过30%，头部和腹部受伤比例均超过20%，构成了不容忽视的道路交通安全隐患。为有效降低侧面碰撞事故中乘员的伤亡风险，各国纷纷制定了严格的侧面碰撞乘员保护法规，如联合国欧洲经济委员会UNECER95法规、美国FMVSS214法规以及我国国家标准GB20071《汽车侧面碰撞的乘员保护》。这些法规的实施都离不开一个共同的评价工具——侧面碰撞假人。1.2世界SID假人技术沿革侧面碰撞假人技术经历了从最早的SID（SideImpactDummy）系列，到EuroSID-1、EuroSID-2、SID-IIs，再到目前国际主流使用的WorldSID假人的演进过程。WorldSID（WorldwideSideImpactDummy）假人是由国际车辆安全技术组织（ISO/TC22/SC12/WG5）主导、汇集全球多个国家和地区的专家历时十余年开发的新一代生物仿真度更高的侧面碰撞假人，其设计目标是在全球范围内统一侧面碰撞假人标准，解决此前欧美日等国家和地区使用不同侧面碰撞假人导致测试结果不具可比性的问题。WorldSID第50百分位男性假人代表第50百分位成年男性的体型特征，身高约175厘米，体重约78千克。与传统侧面碰撞假人相比，WorldSID在生物保真度方面取得了重大技术突破：其肋骨采用非线性粘弹性材料制成，能够更真实地模拟人体肋骨在侧面碰撞中的变形响应；肩部结构为模块化设计，可模拟锁骨和肩胛骨的运动学特性；腹部具有仿生软组织填充物，改善了腹部载荷的测量精度；骨盆结构参考人体解剖学设计，具有更逼真的几何外形和力学特性。该假人配备了多个传感器通道，能够同步采集碰撞过程中的力、加速度和位移等关键数据，为车辆侧面安全性能评估提供全面的量化依据。目前，WorldSID假人已被UNECER95、UNECER137以及中国新车评价规程（C-NCAP）等国内外重要法规和评价体系采纳，成为全球范围内应用最为广泛的侧面碰撞测试假人，也是我国建立自主侧面碰撞假人标准的最佳技术基础。1.3标准的战略意义与必要性GB/T47804.2-2026《道路车辆WorldSID第50百分位男性侧面碰撞假人的设计和性能规范第2部分：机械子系统》正是在上述背景下启动制定的国家标准项目。从更高层面看，该标准是落实《国家标准化发展纲要》中关于“加强安全领域标准化工作，提升安全生产和交通安全保障水平”要求的切实举措，也是落实《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》和《汽车产业中长期发展规划》中关于完善汽车安全标准体系的具体行动。机械子系统是碰撞假人的物理基础和执行单元，直接决定了假人在碰撞过程中的力学响应特性，其结构设计、材料选型和装配精度的标准化是保证假人测试结果一致性、可比性和可重复性的前提条件。因此，本标准的编制具有以下几个层面的重要战略意义：-增强中国在全球汽车安全治理中的话语权：通过积极参与国际标准的转化和本地化工作，在符合国际通行技术框架的前提下，结合中国侧面碰撞事故中的人体损伤特征，形成具有中国特色的技术指标要求。-促进测试结果国际互认：统一的技术规范为我国汽车产品的出口认证和国外车型的进口准入提供了共同的技术语言，有利于降低贸易壁垒、促进国际技术交流。2标准编制任务来源与编制过程2.1任务来源本标准的制定任务由全国汽车标准化技术委员会（SAC/TC114）提出，经国家标准化管理委员会批准列入国家标准制修订计划（计划编号另行注明），项目名称为《道路车辆WorldSID第50百分位男性侧面碰撞假人的设计和性能规范第2部分：机械子系统》。该标准是我国在碰撞假人领域标准体系建设的重要组成部分，属于“道路车辆-碰撞试验技术-假人系统”标准族中的一项基础性技术规范。标准的技术内容主要参照ISO/TC22/SC36（原SC12）框架下发布的ISO15830-2:2013《道路车辆—WorldSID第50百分位男性侧面碰撞假人设计和性能规范—第2部分：机械子系统》[1]，结合中国国情和实际使用经验进行转化和修订。2.2编制过程本标准编制过程历时近两年，主要经历了以下几个阶段（具体时间节点以标准编制档案为准）：-前期预研与立项论证阶段：全国汽车标准化技术委员会组织相关单位对国内外侧面碰撞假人标准现状进行了系统调研，分析了我国碰撞假人使用中存在的校准方法不统一、部件互换性差、耐久性评估体系缺失等关键问题，论证了制定本标准的合理性和紧迫性。同时，完成了ISO15830-2标准文本的翻译和技术比对分析，明确标准修订的主要技术要点和实施方案。-起草阶段：成立了由中国汽车技术研究中心有限公司牵头的标准起草工作组，成员单位涵盖汽车检测机构、整车生产企业、碰撞假人制造企业及高校科研院所。工作组在全面收集ISO15830-2:2013及各主要使用国的应用反馈基础上，结合我国实际应用环境和碰撞事故特征，逐条讨论形成了标准草案和编制说明。-征求意见阶段：标准草案通过全国汽车标准化技术委员会向全行业广泛征求意见，共收到来自科研院所、检测机构、整车及零部件企业等各方反馈意见共计（具体条数待补充）。起草工作组对全部反馈进行了逐条处理，合理采纳并修改完善了草稿内容，形成标准送审稿。-审查与报批阶段：标准送审稿经全国汽车标准化技术委员会组织专家审查通过后，整理形成标准报批稿，报送国家标准化管理委员会审核批准。3标准主要内容3.1标准适用范围与框架结构本标准规定了WorldSID第50百分位男性侧面碰撞假人的机械子系统的设计要求和性能规范。标准适用于道路车辆碰撞试验中使用的WorldSID第50百分位男性侧面碰撞假人机械子系统，包括假人的头部、颈部、肩部、胸部（肋骨组件）、腹部、腰部脊柱、骨盆及上下肢等各主要机械部件的结构尺寸、材料性能、装配方式及验证试验方法。标准整体框架参照ISO15830-2:2013的结构体系，结合我国标准编制的规范要求，包括以下核心章节：术语和定义、符号和缩略语、结构总体要求、各子系统技术规格、部件材料性能、装配尺寸公差、静态验证试验方法及性能指标等。3.2术语和定义为便于标准在各检测机构、整车企业间的统一理解和执行，标准明确了下列关键术语和定义：-WorldSID假人：依据ISO15830系列标准设计和制造的，代表第50百分位成年男性侧面碰撞生物力学特征的人体替代测试装置。-机械子系统：由结构部件和连接件组成的假人机械功能单元，用以支撑和连接各测量传感器，并在碰撞过程中再现人体各部位的力学响应。-生物保真度（Biofidelity）：假人在碰撞过程中模拟人体各部位运动学和动力学响应的真实程度。-校准（Calibration）：在标准环境条件下，通过规定的试验程序对假人组件或子系统输出响应进行检验和调整的过程。-部件互换性（ComponentInterchangeability）：不同个体假人之间相同规格部件在不经额外加工和调整的情况下进行替换安装，并保证替换后假人的响应特性不受显著影响的能力。3.3关键技术要求3.3.1头部子系统技术规范头部作为碰撞事故中损伤风险最高的身体部位之一，其质量特性直接决定头部的运动学和碰撞响应特性。标准中明确了头部子系统的质量参数、质心位置和各维度的转动惯量要求，以及头部与颈部之间的连接接口形式和公差范围。头部外壳的材料硬度要求和表面摩擦特性要求，确保假人头部与车辆内部饰件接触时的摩擦行为与人体头部具有一致性。3.3.2颈部与脊柱子系统技术规范颈部在侧面碰撞中的弯曲和剪切响应直接影响头部损伤风险。标准规定了颈部总成由多个聚氨酯弹性体椎间盘元件和中央钢缆或绳索结构组成，明确了各节段的结构几何尺寸、弯曲刚度特性、动态弯曲响应的校准方法及性能阈值。腰椎-骨盆连接部分的结构设计应具有合理的生物保真度。3.3.3胸部与肋骨子系统技术规范胸廓是侧面碰撞中损伤发生频率最高的身体区域，肋骨子系统是该假人设计中技术含量最高、生物保真度要求最严苛的子系统。标准详细规定了胸廓的肋骨结构——采用粘弹性材料制作的分排式肋骨结构，包含多个连接于脊柱单元和胸骨单元的肋骨排，每根肋骨的等效质量、刚度及各阶固有频率均应满足规定值。同时，规定了胸廓组件的动态冲击校准试验方法和允许的响应范围，以确保肋骨在侧面冲击条件下具有与人体胸部相似的力-变形响应曲线。3.3.4腹部与骨盆子系统技术规范腹部在侧面碰撞中容易受到转向器、门内饰板和中控台等结构的侵入而产生损伤。标准规定了腹部填充物的材料硬度、粘弹性特性、几何尺寸、安装定位方式及其力-变形响应指标。骨盆组件作为传递载荷的重要结构，规定了髂骨翼的几何外形、髋臼结构位置精度和骨盆组件的动态冲击校准要求。3.3.5四肢子系统技术规范手臂在侧面碰撞中可能受到侧面结构的直接撞击，影响侧面碰撞中臂部载荷向胸部的传递路径。标准中对上臂、前臂和手的质量、长度、截面形状和关节摩擦特性作出规定。3.3.6机械连接与装配精度要求人体在侧面碰撞中的受力变形传递具有典型的路径依赖性和结构耦合性。假人各子系统之间的机械连接刚度直接影响力在假人内部的传递路径和分配比例。标准对假人各部件间连接件的材料、规格、拧紧力矩和防松结构进行了规定；对装配状态下的关键尺寸公差、轴线同轴度和对称性提出了量化的精度指标。3.3.7部件耐久性与环境适应性要求碰撞假人在长期使用中需经受反复的高强度冲击载荷作用，材料老化和疲劳损伤将导致性能漂移，直接影响试验结果的可靠性。标准规定了各机械部件在经过规定次数的冲击试验后，关键性能指标的变化范围限值，明确了环境适应性要求。3.4与相关标准的协调性标准充分考虑了我国汽车安全领域法规标准体系及碰撞假人应用标准族的内在一致性，与同期制定的GB/T47804.1《道路车辆WorldSID第50百分位男性侧面碰撞假人的设计和性能规范第1部分：总则与术语》共同构成了一个整体标准族。同时，本标准在编制中注重与以下几方面的标准相协调：-与国家强制性标准GB20071《汽车侧面碰撞的乘员保护》[2]和联合国UNECER95法规的协调一致，确保假人作为法规测试工具的功能完备性；-与碰撞试验通用方法标准（如GB/T31498等）在试验条件、测量仪器、数据处理等方面保持无缝对接；-在技术指标层面，考虑到中国人体特征数据库和碰撞事故深度调查数据。在我国，已知采用的WorldSID假人将支持2022年以后的C-NCAP侧面碰撞和侧面柱碰撞测试需求。C-NCAP已将WorldSID假人逐步用于更严格的侧碰评估，本标准的立项综合了国内侧面碰撞安全标准升级（含侧面柱碰撞内容）的需求，将支撑C-NCAP管理规则中引入更严格的远端乘员保护和侧面柱碰撞测评指标。这些评价规程对新测试工具提出了准确性、稳定性和更高的生物保真度要求，而统一、细化的机械子系统标准正是其中缺一不可的基础。3.5标准核心创新点相比国际标准ISO15830-2:2013，本标准在转化过程中开展了以下方面的适应性和创新性修订：第一，在术语表达和计量单位方面进行了系统的本地化和规范化处理，补充了中英文术语对照表，便于标准在国内的推广和实施。第二，针对中国汽车碰撞测试环境的实际条件，对部分公差范围进行了收敛优化处理。第三，增加了部件互换性和系统稳定性的量化验证要求，强调了假人在长期循环使用过程中的性能一致性保障。第四，引入了数字化的检验方法和记录要求——测量仪器精度等级与校准要求的数字化记录流程，适应汽车检测行业数字化转型趋势，为后续建立假人数字孪生技术打下数据基础。4主要工作与产业推进4.1主要起草单位本标准由中国汽车技术研究中心有限公司（C-NCAP管理中心）牵头，联合国内主要汽车检测机构、整车企业、高校和科研院所共同起草。在中国汽车技术研究中心有限公司的主导下，标准协调了国内目前主流检测机构和整车企业的碰撞安全团队，广泛收集了各使用方对WorldSID假人在中国落地应用中的经验反馈，使标准准确反映了中国汽车安全测试的特点与需求。4.2参与单位介绍*以下为参与本标准的重点企事业单位之一。*单位名称：中国汽车技术研究中心有限公司（以下简称“中汽中心”）单位概况：中国汽车技术研究中心有限公司（CATARC）成立于1985年，总部位于天津市，是国务院国资委直属的中央企业，也是中国汽车行业唯一的综合性技术服务机构。中汽中心业务涵盖汽车标准化研究、产品检测认证、技术咨询、信息服务、工程研发等多个领域，是国内外公认的权威汽车技术研究和检测认证机构。在标准编制中的主要工作：作为全国汽车标准化技术委员会秘书处承担单位以及汽车碰撞安全标准研究领域的核心力量，中汽中心在本标准的立项论证、技术方案制定、草案编写和意见处理等全过程发挥了牵头组织和技术支撑作用。依托其下属的汽车碰撞试验室多年来使用侧面碰撞假人开展大量