Thor 50M与Hybird-III50假人姿态差异

2021年4月21日
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由于汽车行业的不断发展,汽车碰撞试验也在不断地改进,当今,Thor 假人在汽车碰撞假人领域处于较高的水平,同时也满足当前严谨的试验数据的需求,因此在某些试验中也由 Thor 假人替代了 Hybrid-III50% 假人。

Thor 50与Hybird-III50假人简介

01

Thor 50M假人

几十年来,碰撞试验假人仍在不断的研发中,美国很早就意识到了Hybrid-III假人的不足,因此,上世纪80年代左右,美国高速交通安全管理局就开始推动下一代全新碰撞假人Thor(Test Device for Human Occupant Restraint)的研究。Thor 假人是 Hybrid-III50% 假人的后继模型,其弥补了Hybrid-III50%的缺点,进行了大量改进,使其生物逼真度更高,可测量的损伤参数更多,因此,更好地反映实际碰撞中人体受到的伤害。

1992年General Engineering and Systems Analysis(GESAC)着手并研发了THOR假人的原型TAD-50M (Trauma Assessment Device-50 Percentile Adult Male  Dummy)。2005年,基于该原型,国际研究所致力于将碰撞试验假人国际标准化,对THOR Alpha进行了大量综合评估与总结,将其更新为THOR-NT假人。同时(2000-2003年),FID欧洲项目将假人更新至THOR-FT版本。2009年,SAE基于北美、亚太、欧洲地区的大量试验,将假人更新至THOR-K。

2011-2012年,首美假人公司在SAE的委托下,将假人更新至THOR-50M版本。2017年1月,首美更新了THOR假人至THOR-50M Standard Build Level A(SBL-A)版。2018年1月,假人被更新至THOR-50M SBL-B版。

Thor 50M假人拥有140多个数据通道。Thor 50M假人中具备了加速度传感器、力传感器、力矩传感器、位移传感器,这些传感器分布在假人全身数十甚至上百个部位,在碰撞发生时,传感器能在瞬间采集人体受到的合成加速度、重力以及身体运动轨迹等重要信息;Thor 50M假人胸腔传感器中的每根肋骨,都具备采集碰撞时肋骨所受运动力学数据的能力。

Thor 50M与Hybird-III50假人姿态差异

Thor 50M假人

Thor 50M假 人与 Hybrid-III50 假人有很多区别。以胸部为例,首先是胸部肋骨钢片的半径从上往下越来越大,不像 Hybrid-III50所有肋骨几乎都一样大,其次就是胸部肋骨更像真人一样是一种由后往前的倾斜状。2020 年起,Thor 50M假人也将逐步替代Hybrid-III50% 假人,成为Euro-NCAP 等测评规程中重要的试验设备。如图所示:

Thor 50M与Hybird-III50假人姿态差异

Thor假人与人体肋骨比较

02

Hybrid-III50假人

在 60 年代,通用公司也着力研究碰撞测试与试验设备。结合 Sierra Sam 假人与 VIP 系列假人的优点,通用公司推出了自己的试验假人,并命名为 Hybrid-I(混合I 代)。1966 年,通用公司对Hybrid-I 假人进行了升级,推出了 Hybrid-II 系列假人,并且成功征服政府与汽车制造厂商,Hybrid-II 成为了那个时代汽车正面碰撞的标准测试设备。1972 年,通用公司开始研发一具更拟人、数据采集更精确的假人设备,并与1977年研发出知名度最高的Hybrid-III50百分位假人。

Hybrid-III50 假人在当时具备更好的数据采集系统,并且能模拟碰撞中人的真实反应。Hybrid-III50 假人有 43 个数据通道,它包含着加速度传感器、力传感器、力矩传感器、位移传感器,其分布在头部、颈部、胸部、腹部、大腿等位置。但Hybrid-III50% 假人其价格比 Thor 假人低的多,可以根据试验需求选择合适的假人进行试验,其 Hybrid-III50% 假人也是目前正面碰撞试验使用最普遍的。如下图所示:

Thor 50M与Hybird-III50假人姿态差异

Hybird-III50假人

Thor 50与Hybird-III50假人调节

由于两种假人结构不同,从而导致假人身体部位存在差异,故两种假人在调节时存在差异。对两种假人进行调节时,需要满足下表中的要求:

Thor 50M与Hybird-III50假人姿态差异

当两种假人H点一致时,Thor 50M假人的头部质心、鼻尖点及颈部点更高且靠近汽车尾部;而膝盖螺栓点更高且靠近汽车前部。如图下图所示:

Thor 50M与Hybird-III50假人姿态差异
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