目前，對(duì)車輛安全性的評(píng)價(jià)多是通過試驗(yàn)驗(yàn)證其是否符合相關(guān)規(guī)定。進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)則需要相關(guān)人體模型，車輛安全標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)對(duì)各項(xiàng)測(cè)試所需要的人體模型作了規(guī)定，如Hybrid II和Hybrid III型人體模型被應(yīng)用在模擬車輛正面碰撞的試驗(yàn)中；WorldSID型人體模型被應(yīng)用在模擬車輛側(cè)面碰撞的試驗(yàn)中；BioRID型人體模型被應(yīng)用在模擬車輛后面碰撞的試驗(yàn)中。目前，借助于當(dāng)代數(shù)學(xué)中的數(shù)值方法可以解決許多工程中的技術(shù)問題。許多工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用虛擬樣機(jī)技術(shù)開發(fā)新產(chǎn)品，進(jìn)行虛擬測(cè)試。針對(duì)車輛安全性，可以利用虛擬技術(shù)建立碰撞測(cè)試中的虛擬人體模型，利用虛擬模型對(duì)安全裝置進(jìn)行優(yōu)化。

利用數(shù)值模擬建立虛擬人體模型的方法主要有多體動(dòng)力學(xué)建模和有限元建模2種。多體動(dòng)力學(xué)建模所需要的計(jì)算時(shí)間較少，但精度較低；而有限元建模盡管花費(fèi)的時(shí)間較多，但所建模型的精度較高，其建立的人體模型可以模擬碰撞發(fā)生過程中人體的受傷情況。研究人員將兩種建模方法結(jié)合建立了VIRTHUMAN虛擬人體模型。以VIRTHUMAN虛擬人體模型為參考模型，以該參考模型為基礎(chǔ)，依據(jù)給定的身高、體重、年齡和性別利用縮放算法建立相應(yīng)的虛擬人體模型，并選擇典型的虛擬人體模型進(jìn)行滑道測(cè)試，驗(yàn)證其在車輛安全性上的應(yīng)用。一般滑道測(cè)試使用的安全座椅或負(fù)荷情況均不同，本文則通過選取相同的試驗(yàn)條件對(duì)不同的虛擬人體模型進(jìn)行測(cè)試，用以研究人體模型對(duì)滑道測(cè)試結(jié)果的影響。

對(duì)3個(gè)虛擬人體模型進(jìn)行了相同的滑道測(cè)試，這3個(gè)虛擬人體模型的主要參數(shù)如下：13歲男孩的虛擬人體模型，模型身高156cm、體重50kg；47歲女性的虛擬人體模型，模型身高169cm、體重76kg；50歲男性的虛擬人體模型，模型身高177cm、體重75kg。對(duì)測(cè)試結(jié)果分析可知，所建立的縮放虛擬人體模型能夠很好地代替滑道測(cè)試中所使用的人體模型。在滑道測(cè)試中，成年人虛擬人體模型頭部、胸部和骨盆處的加速度值相差不大；成年男性虛擬人體模型安全帶腰帶處所受到的力是青少年虛擬人體模型所受力的2倍，肩帶處所受到的力是其1.5倍?？偟膩?lái)說(shuō)，身高越高、體重越重的模型在碰撞試驗(yàn)中安全帶所承受的力越大，VIRTHUMAN虛擬人體模型是一個(gè)可擴(kuò)展、重要的虛擬人體模型。

Ludek Hyncik et al. SAE 2015-26-0209.

編譯：王祥