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碰撞假人家族的THOR系列之二——THOR 5F

2022-02-24 19:08:41·  来源：上汽安全与CAE技术  
　
1前言2019年，27个欧盟成员国记录的道路交通事故死亡人数约为2.28万人。从车祸发生的频率和车祸所造成的伤害方面来看，不同年龄及性别之间均存在差异。为了强调
1 前言
2019年，27个欧盟成员国记录的道路交通事故死亡人数约为2.28万人。从车祸发生的频率和车祸所造成的伤害方面来看，不同年龄及性别之间均存在差异。为了强调“为所有人设计”的理念，Euro-NCAP已经在正面碰撞防护测试中采用了不同性别和体型的碰撞假人：在Euro-NCAP改进的全宽壁障正面碰撞测试中，已建议采用最新一代的THOR 5F小型女性碰撞假人及THOR 50M中型男性碰撞假人作为驾驶员和前排乘客；而对于正面50%重叠移动渐进变形壁障碰撞试验，采用THOR 5F取代HIII 50M前排乘客，能够更大范围覆盖乘员测试尺寸。
2 THOR 5F假人结构
THOR 5F是一种全新的正面人体测量装置，有着优越的生物保真度和损伤测量能力。其遍布全身的精密传感器，能够准确的记录碰撞试验过程中受到的损伤数据，成为未来汽车安全开发领域不可或缺的一员，也因此造就了她的“千万身价”。
THOR 5F作为正面碰撞试验假人HIII 5F潜在的继承者，当前尚处于开发试验阶段，其V1.0版本物理假人及有限元模型与HIII 5F重量对比如下所示。其中，THOR 5F的颈部、大腿部分较HIII 5F更重，头部、躯干、小腿及脚部稍轻，且拥有高辨识度的夹克部分。
THOR 5F和HIII 5F物理假人和有限元模型重量对比
THOR 5F正面碰撞试验假人相较于HIII 5F有如下主要更新内容：
(1)THOR 5F假人的胸椎和腰椎为柔性连接，与HIII 5F的刚性连接相比能够提供更好的耐用性及控制性能;
(2)THOR 5F假人的腹部与胸部一体式设计，区别于胸部肋骨更贴近人体实际，胸部压缩量使用4个3D IR-TRACC传感器采集和计算，并使用全新的触摸式旋转电位器取代传统的旋转电位器；（见图1和图2）
(3)THOR 5F假人增加了双腹部压力传感器，及髋骨、髂骨数据采集传感器；（见图3）
(4)THOR 5F假人的腹部与胸部一体式设计，区别于HIII 5F的分离式设计，消除了两者之间的间隙，能够排除腰带滑入腹部后的约束失真以及更为准确的髂骨力数据采集。（见图4）

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

(a)HIII 5F假人 (b)THOR 5F假人
图3
(a)HIII 5F假人 (b)THOR 5F假人
图4
3 THOR 5F乘员保护性能挑战
将THOR 5F和HIII 5F假人按照Euro NCAP测试规程摆放，试验记录THOR 5F假人H点会比HIII 5F更加靠后、靠上，且骨盆角更大，两者空间摆放位置如图5所示。受此影响，THOR 5F假人会更晚与气囊接触，接触时间更长；考虑到THOR 5F肩部结构设计，试验过程同时也需关注安全带的布置路径，以应对可能出现的安全带滑移卸力情况。在THOR 5F假人研究逐渐成熟的未来，需汽车安全研发人员更好的匹配约束系统设计，以满足更广范围乘员保护性能的挑战。
图5 THOR 5F与HIII 5F假人放置空间对比
参考文献

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

[2] Euro NCAP 2030 Roadmap.
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