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碰撞假人家族的THOR系列之二——THOR 5F

2022-02-24 19:08:41·  來源：上汽安全與CAE技術(shù)  
　
1前言2019年，27個歐盟成員國記錄的道路交通事故死亡人數(shù)約為2.28萬人。從車禍發(fā)生的頻率和車禍所造成的傷害方面來看，不同年齡及性別之間均存在差異。為了強調(diào)
1 前言
2019年，27個歐盟成員國記錄的道路交通事故死亡人數(shù)約為2.28萬人。從車禍發(fā)生的頻率和車禍所造成的傷害方面來看，不同年齡及性別之間均存在差異。為了強調(diào)“為所有人設(shè)計”的理念，Euro-NCAP已經(jīng)在正面碰撞防護測試中采用了不同性別和體型的碰撞假人：在Euro-NCAP改進的全寬壁障正面碰撞測試中，已建議采用最新一代的THOR 5F小型女性碰撞假人及THOR 50M中型男性碰撞假人作為駕駛員和前排乘客；而對于正面50%重疊移動漸進變形壁障碰撞試驗，采用THOR 5F取代HIII 50M前排乘客，能夠更大范圍覆蓋乘員測試尺寸。
2 THOR 5F假人結(jié)構(gòu)
THOR 5F是一種全新的正面人體測量裝置，有著優(yōu)越的生物保真度和損傷測量能力。其遍布全身的精密傳感器，能夠準確的記錄碰撞試驗過程中受到的損傷數(shù)據(jù)，成為未來汽車安全開發(fā)領(lǐng)域不可或缺的一員，也因此造就了她的“千萬身價”。
THOR 5F作為正面碰撞試驗假人HIII 5F潛在的繼承者，當前尚處于開發(fā)試驗階段，其V1.0版本物理假人及有限元模型與HIII 5F重量對比如下所示。其中，THOR 5F的頸部、大腿部分較HIII 5F更重，頭部、軀干、小腿及腳部稍輕，且擁有高辨識度的夾克部分。
THOR 5F和HIII 5F物理假人和有限元模型重量對比
THOR 5F正面碰撞試驗假人相較于HIII 5F有如下主要更新內(nèi)容：
(1)THOR 5F假人的胸椎和腰椎為柔性連接，與HIII 5F的剛性連接相比能夠提供更好的耐用性及控制性能;
(2)THOR 5F假人的腹部與胸部一體式設(shè)計，區(qū)別于胸部肋骨更貼近人體實際，胸部壓縮量使用4個3D IR-TRACC傳感器采集和計算，并使用全新的觸摸式旋轉(zhuǎn)電位器取代傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電位器；（見圖1和圖2）
(3)THOR 5F假人增加了雙腹部壓力傳感器，及髖骨、髂骨數(shù)據(jù)采集傳感器；（見圖3）
(4)THOR 5F假人的腹部與胸部一體式設(shè)計，區(qū)別于HIII 5F的分離式設(shè)計，消除了兩者之間的間隙，能夠排除腰帶滑入腹部后的約束失真以及更為準確的髂骨力數(shù)據(jù)采集。（見圖4）

(a)HIII 5F假人 (b)THOR 5F假人
圖1
圖2 3D IR-TRACC傳感器（引自Humanetics）

(a)HIII 5F假人 (b)THOR 5F假人
圖3
(a)HIII 5F假人 (b)THOR 5F假人
圖4
3 THOR 5F乘員保護性能挑戰(zhàn)
將THOR 5F和HIII 5F假人按照Euro NCAP測試規(guī)程擺放，試驗記錄THOR 5F假人H點會比HIII 5F更加靠后、靠上，且骨盆角更大，兩者空間擺放位置如圖5所示。受此影響，THOR 5F假人會更晚與氣囊接觸，接觸時間更長；考慮到THOR 5F肩部結(jié)構(gòu)設(shè)計，試驗過程同時也需關(guān)注安全帶的布置路徑，以應(yīng)對可能出現(xiàn)的安全帶滑移卸力情況。在THOR 5F假人研究逐漸成熟的未來，需汽車安全研發(fā)人員更好的匹配約束系統(tǒng)設(shè)計，以滿足更廣范圍乘員保護性能的挑戰(zhàn)。
圖5 THOR 5F與HIII 5F假人放置空間對比
參考文獻

[1] 2019 road safety statistics: what is behind the figures? European Commission,11 June 2020.

[2] Euro NCAP 2030 Roadmap.
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