Термин «манекены тройного столкновения» не относится к единому стандартному типу, а обозначает усовершенствованные краш-тест-манекены, включая современные антропоморфные модели (например, женские и специализированные версии). Такие манекены способны имитировать костно-органную структуру человека и оснащены большим количеством датчиков для сбора детализированных данных о травмах. По сравнению с традиционными «мужскими» моделями они обеспечивают более широкое покрытие категорий пассажиров (взрослые, дети, различные телосложения) и сценариев столкновений (лобовые и боковые удары), что повышает уровень безопасности транспортных средств.
Область применения
Данный краш-тест-манекен типа Hybrid III (50-й процентиль взрослого мужчины) широко применяется при фронтальных краш-тестах для оценки систем пассивной безопасности автомобилей, включая ремни безопасности и подушки безопасности. Также используется в соответствии со стандартами ECE.
Дополнительно применяется для испытаний в следующих областях:
(1) авиация
(2) высокоскоростные железные дороги
(3) инвалидные коляски
(4) медицинское оборудование
(5) спортивное снаряжение
Стандарты
EN (европейские стандарты)
GB (китайские стандарты)
Конструкция и особенности
Внутренняя структура манекена включает металлические, пластиковые и резиновые элементы: стальная грудная клетка, алюминиевые лопатки, пластиковые тазовые кости, силиконовая кожа. По всему телу размещены высокоточные датчики (акселерометры, потенциометры, датчики давления), фиксирующие нагрузки при ударе.
Голова и шея
Череп выполнен из цельного алюминиевого сплава и покрыт мягкой или синтетической кожей. Шейный узел состоит из резины и алюминиевого сплава, с центральным коммуникационным кабелем, обеспечивающим имитацию вращения, изгиба и динамического отклика шеи человека.
Верхняя часть туловища
Грудная клетка выполнена в виде высокопрочного стального каркаса с шестирёберной конструкцией и эластичными элементами, имитирующими поведение человеческой грудной клетки при ударе. Рёбра анатомически разделены на левую и правую части, грудина и позвоночник закреплены сзади.
Грудина соединена с потенциометром изгиба/вращения. Угол между шеей и верхним торсом определяет конфигурацию шейного отдела, включая 6-осевой датчик. Ключицы и соединительные элементы фиксируют плечевой пояс и лопаточную систему.
Нижняя часть туловища
Поясничный отдел выполнен из цилиндрического резинового элемента, обеспечивающего гибкость при сидении и стоянии. Тазовый модуль может фиксироваться транспортной системой. Область таза и ягодиц покрыта мягким полиуретановым материалом.
Бедренные, голенные и тазобедренные элементы оснащаются датчиками для оценки переломов и повреждений связок. Суставы обеспечивают сгибание, разгибание и вращение, имитируя биомеханику человека.
Технические параметры
1. Краш-тест-манекен
| Параметр | Описание |
|---|---|
| Состав | Голова, шея, торс (с/без кожи), верхняя/нижняя часть туловища, бедро (лев/прав), голень (лев/прав, включая стопу), плечо (лев/прав), предплечье (лев/прав, включая кисть) |
| Положение | Сидя или стоя |
| Антропометрия | Соответствует взрослому мужчине 50-го процентиля |
| Рост стоя | 1750 ± 10 мм |
| Рост сидя | 883,9 ± 5,1 мм |
| Масса | 77,65 ± 1,18 кг |
| Материалы | Алюминиевый череп, стальные элементы шеи и груди, резина, имитация кожи |
| Интерфейсы датчиков | Предусмотрены во всех сегментах |
2. Датчики манекена
| Параметр | Описание |
|---|---|
| Производство | Китай / США (опционально) |
| Соответствие | SAE J211/1 |
| Длина кабеля | 10 м на каждый датчик |
| Сертификация | Калибровочный сертификат третьей стороны |
| Ответственность | Калибровка, установка и ввод в эксплуатацию |
3. Типы датчиков и количество
| Область | Датчики |
|---|---|
| Голова | 3 × акселерометр |
| Верхняя шея | 1 × 6-осевой датчик силы/момента |
| Нижняя шея | 1 × 6-осевой датчик силы/момента |
| Грудь | 3 × акселерометр, 1 × датчик перемещения |
| Поясница | 6-осевой датчик (опционально) |
| Колено | опционально |
| Голеностоп / стопа | опционально |
4. Акселерометры головы и груди
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Диапазон | 2000 g |
| Чувствительность | 0,15 mV/g |
| Питание | 2–10 V DC |
| Частотный диапазон | 0–5 kHz |
| Нелинейность | ±1% FS |
5. Датчик силы/момента верхней шеи
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Оси | Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz |
| Диапазон | Fx/Fy 9 kN; Fz 13 kN; Mx/My/Mz 280 N·m |
| Питание | 2–15 V DC |
| Нелинейность | < 1% |
| Гистерезис | < 1% |
6. Датчик силы/момента нижней шеи
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Оси | Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz |
| Диапазон | Fx/Fy 13,3 kN; Fz 13,4 kN; Mx 454,6 N·m; My 455,3 N·m; Mz 453,7 N·m |
| Питание | 2,5–15 V DC |
| Нелинейность | < 1% |
| Гистерезис | < 1% |
7. Датчик перемещения груди
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Диапазон | ≥ 75 мм |
| Чувствительность | 1,0802 mV/mm |
| Питание | 5 V DC |
| Нелинейность | < 2% |
| Гистерезис | < 1% |
8. Датчик поясницы (6-осевой)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Оси | Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz |
| Диапазон | Fx/Fy 15,08 kN; Fz 20,1 kN; Mx 602,7 N·m; My 602,0 N·m |
| Питание | 2,5–15 V DC |
| Нелинейность | < 1% |
| Гистерезис | < 1% |
