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THOR假人简介

2020-09-04 23:04:57·  来源：碰撞与安全  
　
假人发展历程1985年，美国交通部的国家公路交通安全管理局（NHTSA）开始积极支持THOR发展计划。1995年，通用工程与系统分析（GESAC）开展了该项目并研发了THOR假
假人发展历程

1985年，美国交通部的国家公路交通安全管理局（NHTSA）开始积极支持THOR发展计划。

1995年，通用工程与系统分析（GESAC）开展了该项目并研发了THOR假人的原型TAD-50M。首次量产的假人称为THOR Alpha。

2005年，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。

2006年，SAE结合北美、欧洲等试验提出改进建议清单。

2009年，NHTSA同欧洲小组启动将改进建议清单纳入THOR-NT假人的项目。

2012年，全新公制版本THOR-50M量产。
 
图1 假人发展历程

假人传感器、数采

THOR-50M支持150多个传感器通道，包括加速度、角速率、位移量、力、弯矩等，用以探测假人伤害值。在2021版C-NCAP MPDB工况THOR主要采集108个通道，包括99通道速率传感器和10通道倾角传感器，下面主要介绍和计算伤害值有关的传感器及数采通道。

1 头部
HEAD

传感器介绍：如图2加速度固定夹具可固定头部中央传感器X、Y、Z，用于计算HIC15和3ms合成加速度，其次固定侧面X向及Z向加速度传感器、后部Y及Z向加速度传感器及一个倾角传感器。

如图3，若要采集头部角速率，需将侧面和后部位置加速度传感器换成ARS（Angular Rate Sensor）传感器。
 
图2 头部传感器
图3 头部传感器

头部伤害采集通道：

表1 头部伤害采集通道
 
2 颈部
NECK

传感器介绍：在颈部的顶部和底部分别有6轴传感器，如下图4 UPPER NECK LOAD CELLS OR STRUCTURAL REPLACEMENT & LOWER NECK LOAD CELLS OR STRUCTURAL REPLACEMENT，用于测量该部位的力和弯矩。
图4 颈部传感器

颈部伤害采集通道：

表2 颈部伤害采集通道
 
3 胸部
CHEST

传感器介绍：如图5，胸腔的压缩量通过四个3D（3维） IR-TRACC传感器测量，该传感器由两个角度传感器和一个位移传感器组成。该传感器输出两个角度(ϕY, ϕz)和一个位移(DS0)数据，用以计算3D IR-TRACC设备的前端3D空间位置（Dx,Dy,Dz）。
 
图5 胸部传感器

3D IR-TRACC坐标系统：胸腹共6个3D IR-TRACC(Infra-Red Telescoping Rod for the Assessment of Chest Compression)分别独立的固定在脊椎关节上，每个3D IR-TRACC 有自己的局部脊椎坐标系，如下图：上胸传感器用上胸椎局部坐标系（UTS），下胸传感器用下胸椎局部坐标系（LTS），腹部传感器用腰椎局部坐标系（LS）。
 
图6 3D IR-TRACC坐标系统

3D IR-TRACC压缩量计算：

 
图7 胸部传感器

胸部伤害采集通道：

表3 胸部伤害采集通道
 
4 腹部
ABDOMEN

腹部分为上腹部和下腹部，下腹部有2个3D IR-TRACC传感器测量压缩量，如图5及图8所示。
图8 腹部传感器

腹部压缩量采集通道：

表4 腹部压缩量采集通道
 
5 骨盆
PELVIS

传感器介绍：如图9，髋部有几种不同类型的传感器，其中一个三轴加速度传感器(Tri-pack accelerometer)测量髋部三轴加速度；两个髋臼（ACETABULAR）力传感器用于测量大腿传递至髋部的力；两个ASIS（anterior-superior iliac spine）力传感器用于测量安全带腰带作用于髂骨（Iliac Wing）力Fx和弯矩My。
 
图9 盆骨传感器

骨盆伤害采集通道：

表5 骨盆伤害采集通道
 
6 腿部
LEG

THOR假人大腿和小腿同Hybrid Ⅲ 五十百分位假人，本文不做赘述。

注：受篇幅限制，本文仅列述假人伤害采集通道，除此外，还会采集更多通道用于辅助分析（详见2021版C-NCAP附录A），另假人最多可采集的通道数与假人本身的传感器的配置有关。关于假人的更多信息可通过THOR-50M假人用户手册了解。

结束语
SUMMARY

对比Hybrid III假人，THOR假人更接近真人的损伤机理。它们在外形、构造、传感器方面有很多不同，THOR假人传感器更多、 更精确。在未来的正面碰撞中，使用THOR假人是一种趋势。本文仅对C-NCAP中假人伤害评价通道做了简单介绍，希望能给各位朋友、同事些许帮助。

文章：岳亦财
：左春阳
广汽研究院集成安全技术部
 
 
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