汽车碰撞与乘员损伤CHUM-M50 开发和应用

日期:2021-07-08

负责人:兰凤崇教授

联系邮箱:fclan@scut.edu.cn

成果简介:

1、中国50百分位男性人体生物力学模型(Chinese Human Body Model-Man 50th, CHUBM-M50)是基于50百分位中国成人CT影像数据,借助医疗影像软件和逆向开发工具建立的具有较为精细的男性解剖学特征人体有限元模型。整个模型共包含约383个部件,网格平均尺寸为6mm,共1,308,058个单元和664,544个节点,其中骨骼、肌肉和内部脏器官分别采用弹塑性、弹性及粘弹性模拟,并基于国外尸体试验文献对CHUBM-M50进行了有效性验证。

2、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。项目研究的人体生物力学模型具有更加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,这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。

3、采用高仿生逼真度的人体生物力学模型能够有效替代传统的机械假人,其更加接近现实中的人体,从而实现汽车在设计初期对车内乘员提供有效保护。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;同时在广汽某车型上得到了应用。

      4、研究成果的直接或相关部分已经获得中国汽车工业以及其他部省科技奖项。