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汽车测试假人在汽车碰撞模拟试验中的作用

作者: 来源: 查看评论 2017/5/17 13:49:55

1960年,美国早开发出了汽车撞车试验模拟假人VIP,随之在SAE(Society of Automotive Engineers美国汽车工程师协会)标准中对50th模拟假人(即第50百分位的假人——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、弹簧常数等作了规定,碰撞试验用模拟假人初用于弹射座椅、降落伞等与飞机有关的场所。
随着仿生学和撞车事故中人体伤害机理研究的深入,模拟假人的研究开发也有了新的进展:1971年开发了混合I型假人Hybrid I,在此基础上通过对Hybrid I的头部、颈部、肩部、脊柱和膝部进行改进,同时增强测试仪器的配置,于1972年开发出了混合II型假人Hybrid II,并于1973年在FMVSS208标准(乘员碰撞?;?中将Hybrid II 50th假人作为评定汽车碰撞试验中乘员碰撞?;ば阅艿谋曜忌枋?,并在联邦法规中制定了假人的标准Hybrid II型试验假人除了作为测定FMVSS 208标准中人体伤害指标的试验假人外,在FMVSS 212和301中也都有应用。
1976年,通用汽车公司对Hybrid II的颈部、胸部、膝部等进行大量改进,开发出了更接近人体特性的混合III型假人Hybrid III,其可安装的数据采集通道可根据需要多达100个以上,大大了Hybrid II,适应了更深一步的研究需要。而且颈部等处的改进,使得Hybrid III假人测得的伤害指标值可能高于Hybrid II,从而对车辆的乘员?;ば阅芴岢隽烁叩囊?。
1986年7月25日,美国修改了49CFR Part 572,在其中新增加了关于Hybrid III的分部,并在FMVSS 208标准中规定从1986年10月23日起至1991年8月31日止,汽车碰撞试验可以选择使用Hybrid II和Hybrid III假人中的任一个,而自1991年9月1日起,Hybrid III将取代Hybrid II并做为验证车辆是否符合FMVSS208性能要求的惟一的试验假人,后来由于考虑到一些实际操作因素,决定将取代日期推迟至1997年9月1日。
为进一步满足汽车碰撞试验研究以及生物力学研究的需要,美国已研究开发出了一个试验假人家族。除法规规定的Hybrid II和Hybrid III之外,还开发生产出了汽车侧面碰撞用假人SID 和儿童假人等。
欧洲各国也在进行汽车碰撞试验用假人的开发研究,ECE(联合国欧洲经济委员会)法规的R16条款(关于汽车安全带及其后援系统认证的统一条件的协定)的附录7中便规定了在欧洲使用的一条腿的假人(假人重74.5kg,高度为175cm),该假人仅用于ECE Rl6中安全带动态试验,试验中只要求用高速摄影测量假人骨益和胸部处的位移。另一方面,欧洲也开发出了侧面碰撞用EuroSID假人,并已运用于碰撞试验,但还没有相应的法规描述。
关于汽车碰撞用试验假人,迄今为止还没有统一的标准,各国使用多的还是Hybrid II和Hybrid III型假人,包括欧洲的奔驰汽车公司、大众汽车公司等在内的世界各大汽车公司在汽车碰撞试验研究中都大量使用Hybrid II和Hybrid III型假人。
按人体类型分,假人可分为成年人假人和儿童假人。成年人假人按体型大小又分为中等身材男性假人、小身材女性假人和大身材男性假人。在汽车碰撞试验中常用到的是中等身材假人,其代表欧美男性第50百分位成年人的平均身材。为了在设计中考虑不同的人体体型,又按照欧美人体分布的两端极限,分别开发了小身材和大身材假人。小身材女性假人代表欧美第5百分位女性成年人的体型;大身材男性假人代表欧美第95百分位男性成年人的体型。儿童假人的身高、体重是年龄组儿童的平均身高和体重,而不考虑性别。
按碰撞试验的类型分,假人又可分为正面碰撞假人和侧面碰撞假人。现在允许作为商品出售的侧面碰撞假人有三个:SID、EuroSID和BIOSID。这三个假人都是按第50百分位成年男性的身材开发的,SID是美国侧面碰撞试验法规的试验假人,EuroSID是欧洲、日本等国家的侧面碰撞试验法规的试验假人。
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