一种人体胸部冲击模块配重方法、系统及存储介质与流程

本发明涉及汽车碰撞安全领域，具体涉及一种人体胸部冲击模块配重方法、系统及存储介质。

背景技术：

1、汽车碰撞试验是用来模拟汽车碰撞过程并评估其安全性能的试验方法，在汽车碰撞试验中，会使用人体胸部冲击模块来模拟人体胸部受到冲击的情况。发明cn109141925a公开了一种汽车正面碰撞试验时使用的假人胸部模拟简易装置，包括胸腔骨架与设置在胸腔骨架后部之间的椎间盘，胸腔骨架由若干模拟的肋骨组成，通过对胸腔骨架正面进行冲击，压缩椎间盘使椎间盘发生形变。

2、当人体受到汽车碰撞时，躯体的重量分布会影响胸部产生的形变。如果假人没有进行正确的配重，那么就无法真实地模拟出人体的重量和分布情况，其受碰撞后的运动轨迹和冲击力传递将与真人存在较大差异，无法准确地模拟出胸部受到的冲击和损伤程度，从而导致实验结果不准确。此外，错误的配重还可能导致假人模型在碰撞过程中失稳，进一步影响实验结果的可靠性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：提出一种人体胸部冲击模块配重方法、系统及存储介质，该技术方案能够使人体冲击模块更好地模拟真实情况下躯体的重量分布，更加真实地模拟车辆碰撞时对人体的影响，从而使汽车碰撞试验数据更加接近真实，进而准确地评估车辆的安全性能。

2、为实现上述目的，第一方面，本公开实施例提供了一种人体胸部冲击模块配重方法，包括：

3、步骤s100，调整冲击模块的质心c冲击模块，在对称面上，使质心c冲击模块位于冲击模块最中间的肋骨的各对称面中心，在非对称面上，使质心c冲击模块位于肋骨的后部；

4、步骤s200，将人体模型置于空间直角坐标系中，并分为人体上部、胸部体段以及人体下部；设置转轴用于计算转动惯量，转轴通过胸部体段的质心c胸且与人体的冠状轴平行；

5、步骤s300，在冲击模块上方设置上配重块用于模拟人体上部的重量，计算人体上部的转动惯量i上，并根据转动惯量i上得到上配重块的质量m上；

6、步骤s400，在冲击模块下方设置下配重块用于模拟人体下部的重量，计算人体下部的转动惯量i下，并根据转动惯量i下得到下配重块质量m下；

7、步骤s500，根据上配重块m上与下配重块m上进行配重块安装；

8、步骤s600，验证上配重块与下配重块的质量是否准确。

9、基础方案的有益效果：步骤100使得人体冲击模块的质心位于中心且靠后的位置，使得人体冲击模块在实验中受到冲撞时能够更好地保持稳定，保证实验结果的可靠性；步骤s200能够更准确地表示质心的位置，同时对躯体的分割，便于后续步骤计算转动惯量，从而计算各体段的配重；步骤s300-步骤s500能够准确计算出上配重块与下配重块的质量，并安装在冲击模块上，模拟真实情况下躯体的重量分布，更加真实地模拟车辆碰撞时对人体的影响，从而使汽车碰撞试验数据更加接近真实，步骤s600能够对已经安装的配重块质量进行验证，进一步提高汽车碰撞试验结果的准确性。

10、作为优选方案，所述步骤s300中，转动惯量i上计算公式为：

11、

12、式中，ri为胸部体段中各器官和组织到转轴的垂直距离；mi为胸部体段中各器官和组织的质量，rn为去除人体下部的人体模型中各器官和组织到胸部体段转轴的垂直距离；mn为去除人体下部的人体模型中各器官和组织的质量。

13、作为优选方案，所述步骤s300中，上配重块的质量m上的计算公式为：

14、

15、式中，zc上为上配重块质心的z轴坐标；zc冲击模块为冲击模块质心的z轴坐标。

16、作为优选方案，所述步骤s400中，下配重块的质量m下的计算公式为：

17、

18、式中rk为去除人体上部的人体模型各器官和组织到胸部体段转轴的垂直距离；mk为去除人体上部的人体模型各器官和组织的质量；ri为胸部体段各器官和组织到胸部体段转轴的垂直距离；mi为胸部体段各器官和组织的质量；zc下为下配重块质心的z轴坐标；zc冲击模块为冲击模块质心的z轴坐标。

19、作为优选方案，所述步骤s600包括：

20、步骤s601，使用假人标定设备对安装了上配重块与下配重块的人体胸部冲击模块进行摆锤冲击测试，

21、步骤s602，将通过摆锤冲击测试得到的摆锤力曲线与规定的摆锤力限值曲线进行比较，若摆锤力曲线处于摆锤力限值通道范围内，则配重块重量准确。

22、第二方面，本公开实施例提供了一种人体胸部冲击模块配重系统，运用了上述一种人体胸部冲击模块配重方法。

23、第三方面，本公开实施例提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，能够实现上述一种人体胸部冲击模块配重方法。

技术特征：

1.一种人体胸部冲击模块配重方法，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的一种人体胸部冲击模块配重方法，其特征在于：所述步骤s300中，转动惯量i上计算公式为：

3.根据权利要求2所述的一种人体胸部冲击模块配重方法，其特征在于：所述步骤s300中，上配重块的质量m上的计算公式为：

4.根据权利要求1所述的一种人体胸部冲击模块配重方法，其特征在于：所述步骤s400中，下配重块的质量m下的计算公式为：

5.根据权利要求1所述的一种人体胸部冲击模块配重方法，其特征在于：所述步骤s600包括：

6.一种人体胸部冲击模块配重系统，其特征在于：运用了权利要求1-5任一项所述的一种人体胸部冲击模块配重方法。

7.一种存储介质，其特征在于：所述存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，能够实现权利要求1-5任一项所述的一种人体胸部冲击模块配重方法。

技术总结
本发明涉及汽车碰撞安全领域，具体涉及一种人体胸部冲击模块配重方法、系统及存储介质。所述系统运用了所述方法，所述方法包括S100，调整冲击模块的质心；S200，将人体模型置于空间直角坐标系中，并分为人体上部、胸部体段以及人体下部；设置转轴用于计算转动惯量，转轴通过胸部体段的质心且与人体的冠状轴平行；S300，在冲击模块上方设置上配重块用于模拟人体上部的重量，计算上配重块的质量；S400，在冲击模块下方设置下配重块用于模拟人体下部的重量，计算下配重块质量；S500，进行配重块安装；S600，验证配重块的质量是否准确。该技术方案能够使人体冲击模块更好地模拟真实情况下躯体的重量分布，更加真实地模拟车辆碰撞时对人体的影响。

技术研发人员：刘煜,龙永程,于潇,张俊南,万鑫铭,孙涛,张冠军,彭锟,叶彬
受保护的技术使用者：中国汽车工程研究院股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15