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汽车碰撞试验是检验汽车安全性能的重要测试手段,而假人作为汽车碰撞试验的基础工具,它对汽车安全事业的发展有着无法替代的作用。假人模仿人的外形和内部结构,用于研究汽车碰撞对车内驾乘人员的损伤情况。 长期以来,由于没有符合中国人生理结构特点的假人,我国的汽车安全研究水平一直落后于欧美发达国家。为了打破国外的汽车安全技术壁垒,生产出我们自己的低成本高质量的假人,四川大学制造学院人机工程研究所研制了国内第一个较为完整的智能化正面碰撞假人。 该课题的设计思路为:研制汽车正面碰撞假人一个;设计专用的数字信号分析系统一套(包括传感器、信号预处理、信号采集和数字信号处理软件);将假人作简易碰撞试验以检验是否有响应信号,并对不同部位的传感器在受到相同冲击的情况下产生的响应信号进行对比以验证假人的生物力学响应特性;假人的生物力学特性由国家汽车检验中心进行标定试验来论证。 作者以美国Hybrid-Ⅲ型假人的结构设计为参照,以中国成年男子95百分位的坐姿外形尺寸为设计依据,完成了假人的机械仿尘结构的总体设计,并负责全部零部件加工图的设计和制造工艺(约250张)。在数字信号分析系统中,作者在原有的数字信号分析软件的基础上采用基-2型快速傅立叶变换的原理增加了数字信号频谱分析功能,并改善了界面,使其操作更方便,功能更强,可视性更好。在假人的碰撞试验中,作者对实验结果作了对比分析,发现该假人有较好的生物力学响应特性。该假人的重要总成(头部、胸部和膝部)在国家汽车检验中心进行了标定,所得结果与Hybrid-Ⅲ型假人的标定结果进行了对比,发现数据基本在要求的范围内,信号波形接近。由于结果基本符合美国FMVSS208和GB/11551-89标准要求,可证实该假人的设计方案和制造工艺是切实可行的。