汽车时报:乘客肌肉僵硬程度影响碰撞中受伤程度

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图片来源:弗劳恩霍夫瞬时动态研究所

  据外媒报道,为提高车辆乘员的安全性,几十年来一直在使用假人进行碰撞测试,渐渐地,模拟测试成为此类测试的补充测试。在模拟碰撞测试中,德国弗劳恩霍夫瞬时动态研究所(EMI)研究人员使用虚拟的人体模型,使人们能够对碰撞受伤风险得出实际结论。在他们的计算中,他们关注的是肌肉僵硬程度,这是以前的研究中很少被考虑到的一个因素。

  为了保护自己,车辆乘员会本能地为碰撞事故做准备,会绷紧肌肉、将身体靠在方向盘上,或是将刹车踏板踩到底,此种行为会影响事故的受伤结果。传统碰撞测试中的假人没有做出反应的能力,它们不会在碰撞发生前模拟人类的行为。因此,汽车领域内,数字计算机模型被越来越多地用于有限元模拟(FE),以重现事故发生前不久乘员的动作,从而提高车辆安全性。

  在有限元模拟中,弗劳恩霍夫EMI研究所科学家Matthias Boljen博士小组使用了人体模型,在最新测试中关注肌肉僵硬程度,以评估乘员安全性。研究人员研究了肌肉僵硬程度的变化对乘员运动学的影响,开辟了新的科学领域。研究人员表示:“如果驾驶员在碰撞前,靠在方向盘上休息,肌肉不仅会收缩,还会因收缩变得僵硬。以前单个肌肉以及整个人体模型肌肉群的有限元模拟中没有考虑到该点。”

  Boljen博士的同事Niclas Trube在研究中使用了丰田公司第5版THUMS人体模型,定义了四种肌肉僵硬程度,测试了肌肉僵硬程度变化对正面碰撞模拟的影响。结果表明,肌肉僵硬程度对车辆乘员的行为有决定性影响,根据僵硬程度的不同,在事故中可能会受到不同的伤害。

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