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THOR假人簡(jiǎn)介

2020-09-04 23:04:57·  來(lái)源：碰撞與安全  
　
假人發(fā)展歷程1985年，美國(guó)交通部的國(guó)家公路交通安全管理局（NHTSA）開(kāi)始積極支持THOR發(fā)展計(jì)劃。1995年，通用工程與系統(tǒng)分析（GESAC）開(kāi)展了該項(xiàng)目并研發(fā)了THOR假
假人發(fā)展歷程

1985年，美國(guó)交通部的國(guó)家公路交通安全管理局（NHTSA）開(kāi)始積極支持THOR發(fā)展計(jì)劃。

1995年，通用工程與系統(tǒng)分析（GESAC）開(kāi)展了該項(xiàng)目并研發(fā)了THOR假人的原型TAD-50M。首次量產(chǎn)的假人稱為T(mén)HOR Alpha。

2005年，國(guó)際研究所致力于將碰撞試驗(yàn)假人國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)THOR Alpha進(jìn)行了大量綜合評(píng)估與總結(jié)，將其更新為T(mén)HOR-NT假人。同時(shí)（2000—2003年），F(xiàn)ID歐洲項(xiàng)目將假人更新至THOR-FT版本。

2006年，SAE結(jié)合北美、歐洲等試驗(yàn)提出改進(jìn)建議清單。

2009年，NHTSA同歐洲小組啟動(dòng)將改進(jìn)建議清單納入THOR-NT假人的項(xiàng)目。

2012年，全新公制版本THOR-50M量產(chǎn)。
 
圖1 假人發(fā)展歷程

假人傳感器、數(shù)采

THOR-50M支持150多個(gè)傳感器通道，包括加速度、角速率、位移量、力、彎矩等，用以探測(cè)假人傷害值。在2021版C-NCAP MPDB工況THOR主要采集108個(gè)通道，包括99通道速率傳感器和10通道傾角傳感器，下面主要介紹和計(jì)算傷害值有關(guān)的傳感器及數(shù)采通道。

1 頭部
HEAD

傳感器介紹：如圖2加速度固定夾具可固定頭部中央傳感器X、Y、Z，用于計(jì)算HIC15和3ms合成加速度，其次固定側(cè)面X向及Z向加速度傳感器、后部Y及Z向加速度傳感器及一個(gè)傾角傳感器。

如圖3，若要采集頭部角速率，需將側(cè)面和后部位置加速度傳感器換成ARS（Angular Rate Sensor）傳感器。
 
圖2 頭部傳感器
圖3 頭部傳感器

頭部傷害采集通道：

表1 頭部傷害采集通道
 
2 頸部
NECK

傳感器介紹：在頸部的頂部和底部分別有6軸傳感器，如下圖4 UPPER NECK LOAD CELLS OR STRUCTURAL REPLACEMENT & LOWER NECK LOAD CELLS OR STRUCTURAL REPLACEMENT，用于測(cè)量該部位的力和彎矩。
圖4 頸部傳感器

頸部傷害采集通道：

表2 頸部傷害采集通道
 
3 胸部
CHEST

傳感器介紹：如圖5，胸腔的壓縮量通過(guò)四個(gè)3D（3維） IR-TRACC傳感器測(cè)量，該傳感器由兩個(gè)角度傳感器和一個(gè)位移傳感器組成。該傳感器輸出兩個(gè)角度(?Y, ?z)和一個(gè)位移(DS0)數(shù)據(jù)，用以計(jì)算3D IR-TRACC設(shè)備的前端3D空間位置（Dx,Dy,Dz）。
 
圖5 胸部傳感器

3D IR-TRACC坐標(biāo)系統(tǒng)：胸腹共6個(gè)3D IR-TRACC(Infra-Red Telescoping Rod for the Assessment of Chest Compression)分別獨(dú)立的固定在脊椎關(guān)節(jié)上，每個(gè)3D IR-TRACC 有自己的局部脊椎坐標(biāo)系，如下圖：上胸傳感器用上胸椎局部坐標(biāo)系（UTS），下胸傳感器用下胸椎局部坐標(biāo)系（LTS），腹部傳感器用腰椎局部坐標(biāo)系（LS）。
 
圖6 3D IR-TRACC坐標(biāo)系統(tǒng)

3D IR-TRACC壓縮量計(jì)算：

 
圖7 胸部傳感器

胸部傷害采集通道：

表3 胸部傷害采集通道
 
4 腹部
ABDOMEN

腹部分為上腹部和下腹部，下腹部有2個(gè)3D IR-TRACC傳感器測(cè)量壓縮量，如圖5及圖8所示。
圖8 腹部傳感器

腹部壓縮量采集通道：

表4 腹部壓縮量采集通道
 
5 骨盆
PELVIS

傳感器介紹：如圖9，髖部有幾種不同類(lèi)型的傳感器，其中一個(gè)三軸加速度傳感器(Tri-pack accelerometer)測(cè)量髖部三軸加速度；兩個(gè)髖臼（ACETABULAR）力傳感器用于測(cè)量大腿傳遞至髖部的力；兩個(gè)ASIS（anterior-superior iliac spine）力傳感器用于測(cè)量安全帶腰帶作用于髂骨（Iliac Wing）力Fx和彎矩My。
 
圖9 盆骨傳感器

骨盆傷害采集通道：

表5 骨盆傷害采集通道
 
6 腿部
LEG

THOR假人大腿和小腿同Hybrid Ⅲ 五十百分位假人，本文不做贅述。

注：受篇幅限制，本文僅列述假人傷害采集通道，除此外，還會(huì)采集更多通道用于輔助分析（詳見(jiàn)2021版C-NCAP附錄A），另假人最多可采集的通道數(shù)與假人本身的傳感器的配置有關(guān)。關(guān)于假人的更多信息可通過(guò)THOR-50M假人用戶手冊(cè)了解。

結(jié)束語(yǔ)
SUMMARY

對(duì)比Hybrid III假人，THOR假人更接近真人的損傷機(jī)理。它們?cè)谕庑?、?gòu)造、傳感器方面有很多不同，THOR假人傳感器更多、 更精確。在未來(lái)的正面碰撞中，使用THOR假人是一種趨勢(shì)。本文僅對(duì)C-NCAP中假人傷害評(píng)價(jià)通道做了簡(jiǎn)單介紹，希望能給各位朋友、同事些許幫助。

文章：岳亦財(cái)
：左春陽(yáng)
廣汽研究院集成安全技術(shù)部
 
 
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