CN116223066B - 汽车碰撞假人胸部生物逼真度评估方法、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车碰撞假人领域,公开了一种汽车碰撞假人胸部生物逼真度评估方法、设备及介质。方法包括:确定待评估体型假人对应的第一群体的胸部与对标体型假人对应的第二群体的胸部之间的体型系数;根据体型系数以及所述对标体型假人胸部冲击响应通道确定待评估体型假人胸部冲击响应通道;使用目标质量的冲击器对待评估体型假人进行胸部冲击试验,获得胸部冲击响应曲线,所述目标质量是根据体型系数以及与对标体型假人胸部冲击响应通道匹配的冲击器的质量确定的;若所述胸部冲击响应曲线落在所述待评估体型假人胸部冲击响应通道内,确定待评估体型假人胸部的生物逼真度符合要求。实现了对不同体型假人的胸部生物逼真度进行准确评估的目的。
Description
技术领域
本发明涉及汽车碰撞假人领域,尤其涉及一种汽车碰撞假人胸部生物逼真度评估方法、设备及介质。
背景技术
随着我国汽车保有量的不断增加,交通事故的发生率也越来越高,因而汽车的安全性逐渐成为消费者的关注重点。汽车的安全性是关乎人员生命安全的重要性能,其可以通过汽车碰撞试验来评价。
在汽车碰撞试验中,碰撞假人是非常重要的试验设备,碰撞假人的生物逼真度严重影响汽车碰撞试验结果的可信度。因此,准确评估碰撞假人的生物逼真度非常重要。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种汽车碰撞假人胸部生物逼真度评估方法、设备及介质,实现了对不同体型假人的胸部生物逼真度进行准确评估的目的。
本发明实施例提供了一种汽车碰撞假人胸部生物逼真度评估方法,该方法包括:
确定待评估体型假人对应的第一群体的胸部与对标体型假人对应的第二群体的胸部之间的体型系数;
根据所述体型系数以及所述对标体型假人胸部冲击响应通道确定所述待评估体型假人胸部冲击响应通道;
使用目标质量的冲击器对所述待评估体型假人进行胸部冲击试验,获得胸部冲击响应曲线,其中,所述目标质量是根据所述体型系数以及与所述对标体型假人胸部冲击响应通道匹配的冲击器的质量确定的;
若所述胸部冲击响应曲线落在所述待评估体型假人胸部冲击响应通道内,则确定所述待评估体型假人胸部的生物逼真度符合要求。
本发明实施例提供了一种电子设备,所述电子设备包括:
处理器和存储器;
所述处理器通过调用所述存储器存储的程序或指令,用于执行任一实施例所述的汽车碰撞假人胸部生物逼真度评估方法的步骤。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储程序或指令,所述程序或指令使计算机执行任一实施例所述的汽车碰撞假人胸部生物逼真度评估方法的步骤。
本发明实施例提供的汽车碰撞假人胸部生物逼真度评估方法,首先基于已有的对标体型假人胸部冲击响应通道,获取其它不同体型假人的胸部冲击响应通道,进而基于所获得的不同体型假人的胸部冲击响应通道对不同体型假人的胸部生物逼真度进行评估,实现了对不同体型假人的胸部生物逼真度进行准确评估的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种汽车碰撞假人胸部生物逼真度评估方法的流程示意图;
图2是本发明实施例提供的一种假人胸部参考坐标系的示意图;
图3是本发明实施例提供的一种对标体型假人胸部冲击响应通道的示意图;
图4是本发明实施例提供的一种冲击响应曲线与冲击响应通道的对比示意图;
图5是本发明实施例提供的另一种冲击响应曲线与冲击响应通道的对比示意图;
图6为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例,都属于本发明所保护的范围。
碰撞假人是系列化产品,其包含不同体型的碰撞假人,针对不同体型的碰撞假人的胸部,有其各自的冲击响应通道,用以评估该部位的生物逼真度。国外对假人的胸部冲击响应通道是基于大量的尸体试验、志愿者试验及动物试验等大量的试验数据构建的,针对每种体型假人胸部冲击响应通道,都需要获取大量的该体型的人体胸部冲击试验数据。由于这些试验条件具有很大的限制,无法在人体上施加一个可能导致损伤的载荷条件,并且采用动物的损伤情况作为人体损伤严重程度的判断也具有很大的局限性,导致国内对构建评估假人胸部生物逼真度的冲击响应通道较为困难,难以获取不同体型假人的胸部冲击响应通道,进而也无法评估胸部的生物逼真度。
针对上述问题,本发明实施例提供一种汽车碰撞假人胸部生物逼真度评估方法,在已有体型假人胸部冲击响应通道的基础上,能够获取其他不同体型假人的胸部冲击响应通道,进而实现对汽车碰撞假人胸部生物逼真度进行准确评估的目的,能够大大简化假人的设计程序,拓展对不同体型假人胸部生物逼真度的评估能力。
参考图1,本发明实施例提供了一种汽车碰撞假人胸部生物逼真度评估方法包括如下步骤:
S10、确定待评估体型假人对应的第一群体的胸部与对标体型假人对应的第二群体的胸部之间的体型系数。
可以理解的是,对标体型假人对应的第二群体的胸部的质量是已知的。即在已有体型假人胸部冲击响应通道的基础上,能够获取其他不同体型假人的胸部冲击响应通道,进而实现对汽车碰撞假人胸部生物逼真度进行准确评估的目的。
示例性的,步骤S10包括如下子步骤:
S11、将所述第一群体的胸部的平均质量与所述第二群体的胸部的质量之比确定为质量比例系数。
S12、若所述第一群体的胸部围度与高度尺寸之间的差别大于第一阈值,则基于正向验证法确定尺寸比例系数。
S13、若所述第一群体的胸部围度与高度尺寸之间的差别小于或等于第一阈值,则基于反向验证法确定尺寸比例系数。
其中,所述体型系数包括所述质量比例系数和所述尺寸比例系数。
进一步的,步骤S11具体为:
所述第一群体包括由身高符合要求的对象组成的身高符合组以及由体重符合要求的对象组成的体重符合组,其中,所述身高符合组中对象的个数为n,所述体重符合组中对象的个数为n,所述第一群体中对象的总个数为2n;
基于如下算式确定所述第一群体的平均质量:
其中,m i表示所述身高符合组中第i个对象的质量,m j表示所述体重符合组中第j个对象的质量;
所述第一群体的一身体节段的平均体积为:/>
其中,为身高符合组中对象的所述一身体节段的体积,/>为体重符合组中对象的所述一身体节段的体积;
所述一身体节段的质量修正系数为:/>
其中,为标准大气压下,温度为3.98℃时水的密度,/>为人体各个身体节段平均体积的总和,即人体的平均体积;
基于如下算式确定修正后的所述第一群体的胸部的平均质量:
;
其中,表示第一群体的胸部的平均体积;
基于如下算式确定所述质量比例系数λ m:
,其中,/>为所述第二群体的胸部的质量。
对于一般人群统计,身高符合组的平均个体的体重明显高于体重符合组的平均个体体重。为了在碰撞环境中提供假人对应体型群体身高和体重的极端数据值,以确保获取的比例系数更能代表两种体型之间的差异关系,从而获取更精确的冲击响应通道,提高假人逼真度的评估精度,因此将此群体为两组,分别为身高符合组及体重符合组(身高、体重均符合的群体,应均匀分配并赋予两组),两组共同构成待评估体型假人对应的受试者群体,而并不单一使用某种体型项目符合或两种体型项目均符合的群体。可以理解的,对于人体胸部的质量的获取,正常来说无法通过质量测量获取,只能通过间接计算的方法,在这里,人体的总质量(群体的平均质量)和人体的总体积(群体的平均体积)易于获取,人体胸部的体积也易于获取(例如排水法),将水的密度统一为人体的密度,这样通过密度与体积乘积计算得到的质量与测量得到的质量会有一定偏差,二者之比作为修正系数,在计算胸部平均质量时乘以修正系数,可保证通过计算得到人体胸部的质量更接近人体的实际质量。
进一步的,所述尺寸比例系数包括围度方向上的第一比例系数λ x和第二比例系数λ y,以及高度方向上的第三比例系数λ z。具体的,第一比例系数λ x指x方向上的比例系数,第二比例系数λ y指y方向上的比例系数,第三比例系数λ z指z方向上的比例系数。示例性的,参考如图2所示的一种假人胸部参考坐标系的示意图。第一比例系数λ x和第二比例系数λ y,以及高度方向上的第三比例系数λ z均由人体胸部***、腋下等关键特征部位获取。对于人体胸部来说,围度方向上的比例系数λ x=λ y,高度方向上的比例系数λ z是否合适需进一步验证,以保证高度方向上的比例系数λ z的精确性。
步骤S12“若所述第一群体的胸部围度与高度尺寸之间的差别大于第一阈值,则基于正向验证法确定尺寸比例系数”具体为:
对所述第一群体进行测量,获得第一比例系数λ x、第二比例系数λ y和第三比例系数λ z;根据尺寸比例系数与质量比例系数之间的相关关系,通过测量获得的第一比例系数λ x、第二比例系数λ y和第三比例系数λ z计算得到质量比例系数;若计算得到的质量比例系数与通过测量获得的质量比例系数之间的差别小于或者等于第一阈值,则通过直接测量的方式确定所述尺寸比例系数。具体的,尺寸比例系数与质量比例系数之间的相关关系为:λ m=λ x×λ y×λ z,通过测量获得的第一比例系数λ x、第二比例系数λ y和第三比例系数λ z计算得到质量比例系数,若/>,则通过直接测量的方式确定所述尺寸比例系数(即第一比例系数λ x、第二比例系数λ y和第三比例系数λ z)。
步骤S13“若所述第一群体的胸部围度与高度尺寸之间的差别小于或等于第一阈值,则基于反向验证法确定尺寸比例系数”具体为:
根据尺寸比例系数与质量比例系数之间的相关关系以及第一比例系数λ x、第二比例系数λ y和第三比例系数λ z之间的关系,根据测量获得的质量比例系数计算得到第三比例系数/>;
若计算得到的第三比例系数与通过测量获得的第三比例系数λ z子之间的差别小于或者等于第一阈值,则通过如下算式确定最终的尺寸比例系数:
其中,表示最终的第一比例系数,/>表示最终的第二比例系数,/>表示最终的第三比例系数。
S20、根据所述体型系数以及所述对标体型假人胸部冲击响应通道确定所述待评估体型假人胸部冲击响应通道。
示例性的,如图3所示的一种对标体型假人胸部冲击响应通道的示意图,所述对标体型假人胸部冲击响应通道包括第一下限曲线210和第一上限曲线220,所述第一下限曲线210和所述第一上限曲线220所在坐标系的横轴代表挠度,纵轴代表力。
所述根据所述体型系数以及所述对标体型假人胸部冲击响应通道确定所述待评估体型假人胸部冲击响应通道,包括:
将所述第一下限曲线上采样点的横坐标乘以挠度比例系数获得处理后的挠度,将所述采样点的纵坐标乘以力的比例系数获得处理后的力,在所述坐标系下,将处理后的挠度和处理后的力所对应的点确定为所述待评估体型假人胸部冲击响应通道的第二下限曲线上的点。具体的,假设点A(D1、F1)是所述第一下限曲线上的一个采样点的坐标,则将横坐标D1乘以挠度比例系数获得处理后的挠度D2,将纵坐标F1乘以力的比例系数获得处理后的力F2,则(D2,F2)对应所述待评估体型假人胸部冲击响应通道的第二下限曲线上的一个点,基于此种方式可获得所述第二下限曲线上的多个点,从而由点拟合获得所述第二下限曲线。
将所述第一上限曲线上采样点的横坐标乘以挠度比例系数获得处理后的挠度,将采样点的纵坐标乘以力的比例系数获得处理后的力,在所述坐标系下,将处理后的挠度和处理后的力所对应的点确定为所述待评估体型假人胸部冲击响应通道的第二上限曲线上的点;
所述第二下限曲线和所述第二上限曲线组成所述待评估体型假人胸部冲击响应通道。
进一步的,所述挠度比例系数和所述力的比例系数基于所述体型系数确定。将与所述对标体型假人胸部冲击响应通道匹配的冲击器的质量乘以所述质量比例系数获得与所述待评估体型假人胸部冲击响应通道匹配的冲击器的质量。具体的,对于假人胸部冲击响应的测试,主要通过冲击器撞击试验进行测试,在撞击速度保持不变的条件下,不同体型的假人胸部冲击响应取决于所使用的摆锤质量和肋骨钢的弹性刚度和附着在肋骨上的阻尼材料产生与速度有关刚度的综合作用。对于外部测试条件来说,仅需对冲击器的质量进行调整。冲击器为刚性扁平冲击器,模拟方向盘的正面冲击,因此不同体型假人对应冲击器的直径不发生变化,仅有冲击器质量随假人体型的变化随之改变,且冲击器的质量比例系数λ p对应假人的质量比例系数λ m,因此,冲击器的质量比例系数λ p为λ p=λ m=λ x×λ y×λ z。
冲击器与假人胸部的撞击可以被模拟成弹簧-质量***,对于影响假人胸部刚度的参数可以与半径为r的圆环的刚度进行类比,该圆环的横截面为椭圆形,在Z方向的长半径为h,在X轴、Y轴所在平面上的短半径为b,这种圆环的刚度K为:K=Ehb3/2r3,E表示弹性模量,故对于两种弹性模量E相同的假人胸部来说,其刚度比例系数,其中,λ h表示圆环椭圆形横截面长半径比例系数,λ b表示圆环椭圆形横截面短半径的比例系数,λ r表示圆环半径比例系数。在Z方向上,λ h=λ z,在X轴Y轴所在平面上,λ b=λ x,λ r=λ x,因此,胸部刚度比例系数λ k=λ z。为了产生与对标体型假人相同百分比的胸部压缩,胸部挠度比也须等于前后长度的几何比例系数,即挠度比例系数λ d=λ x,由此获得的力的比例系数λ F=λ k×λ d=λ x×λ z。
S30、使用目标质量的冲击器对所述待评估体型假人进行胸部冲击试验,获得胸部冲击响应曲线,其中,所述目标质量是根据所述体型系数以及与所述对标体型假人胸部冲击响应通道匹配的冲击器的质量确定的。
具体的,将与所述对标体型假人胸部冲击响应通道匹配的冲击器的质量乘以所述质量比例系数获得与所述待评估体型假人胸部冲击响应通道匹配的冲击器的质量。
试验前,将待评估体型假人放置在与对标体型假人相同的试验环境温度内,使试验的环境条件保持一致,将待评估体型假人放置在与对标体型假人相同的冲击试验台上,将冲击器的质量设置为所述目标质量,调整冲击器的冲击速度,使其在撞击前的速度与对标体型假人冲击器的冲击速度相同,释放冲击器,获取在该种冲击速度下的胸部冲击响应曲线,对比胸部冲击响应曲线是否在步骤S120所确定的所述待评估体型假人胸部冲击响应通道内,当冲击响应曲线完全落在通道内,则可说明待评估体型假人胸部生物逼真度合格,若冲击响应曲线超出通道,说明待评估体型假人胸部生物逼真度不合格。示例性的,如图4所示,胸部冲击响应曲线410落在待评估体型假人胸部冲击响应通道内(该通道具体是由第二下限曲线420和第二上限曲线430组成),如图5所示,胸部冲击响应曲线510超出待评估体型假人胸部冲击响应通道内(该通道具体是由第二下限曲线520和第二上限曲线530组成)。
S40、若所述胸部冲击响应曲线落在所述待评估体型假人胸部冲击响应通道内,则确定所述待评估体型假人胸部的生物逼真度符合要求。
以某种类型的汽车碰撞假人50百分位体型假人的胸部冲击响应通道作为对标体型假人的胸部冲击响应通道,基于该对标体型假人的胸部冲击响应通道获取5百分位体型(即待评估体型)假人的胸部冲击响应通道为例进行说明。首先,确定待评估体型假人对应的第一群体,待评估体型假人为5百分位体型的假人,该体型假人对应的第一群体应为5百分位的群体,在5百分位的群体中选择身高符合组及体重符合组的个体数均为n,总人数为2n,对于身高、体重均符合的群体,应随机均匀分配给两组。接着,获取第一群体与对标体型假人对应的第二群体(即参考群体)胸部相关比例系数,其中,50百分位假人对应的第二群体的胸部质量为21.86 kg,5百分位假人对应的第一群体经修正后的胸部质量为11.94 kg,则胸部质量比例系数λ m=11.94/21.86=0.55。尺寸比例系数包括围度方向上的第一比例系数λ x和第二比例系数λ y,以及高度方向上的第三比例系数λ z,5百分位假人对应的第一群体与50百分位假人对应的第二群体胸部围度上的比例系数λ x=λ y=0.81,高度比例系数λ z=0.95。
第一群体胸部尺寸比例系数与质量比例系数验证:
由于
,因此采用正向验证的方法。
正向验证:由尺寸比例系数获得质量比例系数并对比测量获得的质量比例系数。即:
当,若,则确定λ z的大小合适,此时采用直接测量的方式获取尺寸比例系数,即λ x=λ y=0.81,高度比例系数λ z=0.95。
计算冲胸部击响应通道缩放相关比例系数:
冲击器的质量比例系数λ p:
力的比例系数:
获取待评估体型假人胸部冲击响应通道:
第二体型假人对应的冲击器的质量为23.4 kg,对应的胸部冲击响应通道如图6,待评估体型假人对应的冲击器质量m p:
待评估体型假人对应的胸部冲击响应通道的力F:
其中,F 0为对标体型假人对应的胸部冲击响应通道的力。
待评估体型假人对应的胸部冲击响应通道的挠度D:
其中,D 0为对标体型假人对应的胸部冲击响应通道的力。
评估待评估体型假人胸部生物逼真度:
(1)试验前,将待评估体型假人放置在与对标体型假人相同的试验环境内,温度在20.5℃~22.2℃之间、湿度为10~70%的环境中至少4小时,使试验的环境条件保持一致。
(2)将待评估体型假人放置在与对标体型假人相同的冲击试验台上。
(3)将冲击器设置为处理后的待评估体型假人对应的试验冲击器,即冲击器直径为150mm,质量m p为:
(4)调整冲击器的冲击速度,使其在撞击前的速度与对标体型假人冲击器的冲击速度相同,均为6.7m/s,撞击位置为胸骨正前方。
(5)释放冲击器获取在6.7m/s冲击速度下的胸部冲击响应曲线。
(6)对比胸部冲击响应曲线是否在所述获得的待评估体型假人胸部冲击响应通道内,如果在,则确定待评估体型假人胸部的生物逼真度合格,否则不合格。
本发明实施例提供的技术方案在已有体型假人胸部冲击响应通道的基础上,能够获取其他不同体型假人的胸部冲击响应通道,进而实现对汽车碰撞假人胸部生物逼真度进行准确评估的目的,能够大大简化假人的设计程序,拓展对不同体型假人胸部生物逼真度的评估能力。
图6为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。如图6所示,电子设备400包括一个或多个处理器401和存储器402。
处理器401可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元,并且可以控制电子设备400中的其他组件以执行期望的功能。
存储器402可以包括一个或多个计算机程序产品,所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质,例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令,处理器401可以运行所述程序指令,以实现上文所说明的本发明任意实施例的汽车碰撞假人胸部生物逼真度评估方法以及/或者其他期望的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储诸如初始外参、阈值等各种内容。
在一个示例中,电子设备400还可以包括:输入装置403和输出装置404,这些组件通过总线***和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。该输入装置403可以包括例如键盘、鼠标等等。该输出装置404可以向外部输出各种信息,包括预警提示信息、制动力度等。该输出装置404可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。
当然,为了简化,图6中仅示出了该电子设备400中与本发明有关的组件中的一些,省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外,根据具体应用情况,电子设备400还可以包括任何其他适当的组件。
除了上述方法和设备以外,本发明的实施例还可以是计算机程序产品,其包括计算机程序指令,所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本发明任意实施例所提供的汽车碰撞假人胸部生物逼真度评估方法的步骤。
所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明实施例操作的程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言,诸如Java、C++等,还包括常规的过程式程序设计语言,诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
此外,本发明的实施例还可以是计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本发明任意实施例所提供的汽车碰撞假人胸部生物逼真度评估方法的步骤。
所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
需要说明的是,本发明所用术语仅为了描述特定实施例,而非限制本申请范围。如本发明说明书中所示,除非上下文明确提示例外情形,“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数,也可包括复数。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。
还需说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案。
Claims (9)
1.一种汽车碰撞假人胸部生物逼真度评估方法,其特征在于,包括:
确定待评估体型假人对应的第一群体的胸部与对标体型假人对应的第二群体的胸部之间的体型系数;
根据所述体型系数以及所述对标体型假人胸部冲击响应通道确定所述待评估体型假人胸部冲击响应通道;
使用目标质量的冲击器对所述待评估体型假人进行胸部冲击试验,获得胸部冲击响应曲线,其中,所述目标质量是根据所述体型系数以及与所述对标体型假人胸部冲击响应通道匹配的冲击器的质量确定的;
若所述胸部冲击响应曲线落在所述待评估体型假人胸部冲击响应通道内,则确定所述待评估体型假人胸部的生物逼真度符合要求。
2.根据权利要求1所述的汽车碰撞假人胸部生物逼真度评估方法,其特征在于,所述确定待评估体型假人对应的第一群体的胸部与对标体型假人对应的第二群体的胸部之间的体型系数,包括:
将所述第一群体的胸部的平均质量与所述第二群体的胸部的质量之比确定为质量比例系数;
若所述第一群体的胸部围度与高度尺寸之间的差别大于第一阈值,则基于正向验证法确定尺寸比例系数;
若所述第一群体的胸部围度与高度尺寸之间的差别小于或等于第一阈值,则基于反向验证法确定尺寸比例系数;
其中,所述体型系数包括所述质量比例系数和所述尺寸比例系数。
3.根据权利要求2所述的汽车碰撞假人胸部生物逼真度评估方法,其特征在于,所述将所述第一群体的胸部的平均质量与所述第二群体的胸部的质量之比确定为质量比例系数,包括:
所述第一群体包括由身高符合要求的对象组成的身高符合组以及由体重符合要求的对象组成的体重符合组,其中,所述身高符合组中对象的个数为n,所述体重符合组中对象的个数为n,所述第一群体中对象的总个数为2n;
基于如下算式确定所述第一群体的平均质量:
其中,m i表示所述身高符合组中第i个对象的质量,m j表示所述体重符合组中第j个对象的质量;
所述第一群体的一身体节段的平均体积为:/>
其中,为身高符合组中对象的所述一身体节段的体积,/>为体重符合组中对象的所述一身体节段的体积;
所述一身体节段的质量修正系数为:/>
其中,为标准大气压下,温度为3.98℃时水的密度,/>为人体各个身体节段平均体积的总和,即人体的平均体积;
基于如下算式确定修正后的所述第一群体的胸部的平均质量:
;
其中,表示第一群体的胸部的平均体积;
基于如下算式确定所述质量比例系数λ m:
,其中,/>为所述第二群体的胸部的质量。
4.根据权利要求2所述的汽车碰撞假人胸部生物逼真度评估方法,其特征在于,所述尺寸比例系数包括围度方向上的第一比例系数λ x和第二比例系数λ y,以及高度方向上的第三比例系数λ z,所述基于正向验证法确定尺寸比例系数,包括:
对所述第一群体进行测量,获得第一比例系数λ x、第二比例系数λ y和第三比例系数λ z;
根据尺寸比例系数与质量比例系数之间的相关关系,通过测量获得的第一比例系数λ x、第二比例系数λ y和第三比例系数λ z计算得到质量比例系数;
若计算得到的质量比例系数与通过测量获得的质量比例系数之间的差别小于或者等于第一阈值,则通过直接测量的方式确定所述尺寸比例系数。
5.根据权利要求4所述的汽车碰撞假人胸部生物逼真度评估方法,其特征在于,所述对标体型假人胸部冲击响应通道包括第一下限曲线和第一上限曲线,所述第一下限曲线和所述第一上限曲线所在坐标系的横轴代表挠度,纵轴代表力;
所述根据所述体型系数以及所述对标体型假人胸部冲击响应通道确定所述待评估体型假人胸部冲击响应通道,包括:
将所述第一下限曲线上采样点的横坐标乘以挠度比例系数获得处理后的挠度,将所述采样点的纵坐标乘以力的比例系数获得处理后的力,在所述坐标系下,将处理后的挠度和处理后的力所对应的点确定为所述待评估体型假人胸部冲击响应通道的第二下限曲线上的点;
将所述第一上限曲线上采样点的横坐标乘以挠度比例系数获得处理后的挠度,将采样点的纵坐标乘以力的比例系数获得处理后的力,在所述坐标系下,将处理后的挠度和处理后的力所对应的点确定为所述待评估体型假人胸部冲击响应通道的第二上限曲线上的点;
所述第二下限曲线和所述第二上限曲线组成所述待评估体型假人胸部冲击响应通道;
其中,所述挠度比例系数和所述力的比例系数基于所述体型系数确定。
6.权利要求2所述的汽车碰撞假人胸部生物逼真度评估方法,其特征在于,所述尺寸比例系数包括围度方向上的第一比例系数λ x和第二比例系数λ y,以及高度方向上的第三比例系数λ z,所述基于反向验证法确定尺寸比例系数,包括:
根据尺寸比例系数与质量比例系数之间的相关关系以及第一比例系数λ x、第二比例系数λ y和第三比例系数λ z之间的关系,根据测量获得的质量比例系数计算得到第三比例系数/>;
若计算得到的第三比例系数与通过测量获得的第三比例系数λ z子之间的差别小于或者等于第一阈值,则通过如下算式确定最终的尺寸比例系数:
其中,表示最终的第一比例系数,/>表示最终的第二比例系数,/>表示最终的第三比例系数。
7.根据权利要求2所述的汽车碰撞假人胸部生物逼真度评估方法,其特征在于,将与所述对标体型假人胸部冲击响应通道匹配的冲击器的质量乘以所述质量比例系数获得与所述待评估体型假人胸部冲击响应通道匹配的冲击器的质量。
8.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
处理器和存储器;
所述处理器通过调用所述存储器存储的程序或指令,用于执行如权利要求1至7任一项所述的汽车碰撞假人胸部生物逼真度评估方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储程序或指令,所述程序或指令使计算机执行如权利要求1至7任一项所述的汽车碰撞假人胸部生物逼真度评估方法的步骤。
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