科创中国

新材料技术

本团队基于汽车碰撞对人的安全保护理念，开发了适用于汽车安全性评价的人体生物力学模型，可实现碰撞事故中人体损伤的多方位输出（包括加速度、应力和应变等）并应用于汽车设计研发阶段。该技术研究的人体生物力学模型具有更真实的人体解剖学结构和中国人体特征（主要体现在身高和体重），可以满足汽车的虚拟碰撞设计，对建立基于我国人体损伤评价体系的乘员安全性保护具有重要意义。 该技术采用高仿生逼真度、的人体生物力学模型，更接近现实中的人体，能有效替代传统的机械假人，对汽车在设计初期关于车内乘员提供有效保护具有重要的参考价值。CHUBM-M50 人体模型与 Hybird III 假人进行了整车正面碰撞下的损伤对比分析，结果表明，人体尺寸较小的 CHUBM-M50 人体模型在碰撞中存在较高的损伤风险，对汽车约束系统的安全性评价要求更高。 该技术实验结果的主要参数为： 

目前汽车安全性评价主要是利用假人来进行试验，预测碰撞过程中人体受到的损伤，其中 Hybird III 假人是世界使用最广泛的碰撞测试假人，可用于评估正面碰撞测试中的汽车安全约束系统。然而，Hybird III 假人存在明显的不足，主要体现在其内部结构与真实人体具有相当大的差异，只能给出加速度、力、力矩等宏观指标，使汽车产品在开发设计过程中存在风险。人体生物力学模型在损伤预测方面具有高度置信，能可靠地预测碰撞事故中人体的损伤、有效了解人体损伤机理，对缩短汽车研发周期、减少研发成本具有很大的帮助。 该技术可应用于汽车安全对汽车的碰撞安全性进行评估及航空、航天等领域，特别适用于人体在受到冲击载荷的情况下的动态响应及损伤分析。该技术可推动汽车的安全设计，建立具有中国人体尺寸特征的汽车评价安全体系，实现汽车的虚拟碰撞试验平台设计，为提高车辆整体设计的数字化及智能化提供支持。

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