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伤不起的交通事故

2011-05-30王馨立

新民周刊 2011年42期
关键词:冲撞试验装置车祸

王馨立

中国的车祸死亡率已连续10多年保持世界第一,中国以世界3%的汽车保有量,制造了全球16%的死亡人数。我国城市每万辆车死亡率是美国的17.8倍。

可是,你知道一场车祸究竟能有多“伤不起”?科研人员一直在尝试通过模拟试验获得各种准确的数据。不久前,设立在美国密歇根州来米尔福德市的通用汽车模拟人试验装置(ATD)实验室进行了一次逼真的冲撞试验,结果驾车者“头”被撞飞,胸部被严重挤压,身体被扭曲,而这触目惊心的实验仅仅只是一个基准面,还有更多的严重后果尚待揭示。科研人员称,下一代试验装置的传感器将进一步升级,当冲撞进行时,每秒钟可从轿车与人体血肉之躯间获得7万个数据点。

ATDS在模拟人体内总共装有192个传感器,借助于它们,工程师可以更准确地预测受伤的风险。升级后的新一代智能模拟人将使试验更形象化,数据收集的速度也随之加快,而新安装在胸腔内被称为RibEye(肋眼)的探测器,还可以帮助工程研究人员更好地了解在发生激烈碰撞时,胸部每一根肋骨是如何被压缩变形的,以此来估量车祸危害的严重程度。

剖析模拟人试验装置

下躯干:

当车辆前段发生冲撞时,车上的仪表板会击中假人的膝盖,并激发出一股能沿至臀部骨盆和股骨间的冲击波。来自腰椎负荷传感器和骨盆加速度计的数据,再与腿部传感器数据相结合,就能充分证实它们之间所包含着的冲击波力度以及致使髋关节脱臼粉碎的力度数据。

腿:

研究人员在模拟人的钢质股骨和胫骨处安装了敏感的负载传感器来预测骨折和膝盖韧带撕裂的状况;腿内全金属牵引杆,还能测试股骨上3000磅以上和胫骨上2500磅的冲击力度,这股冲击力远远超出人体的极限,骨头早就粉碎了。

黑盒子

在一次150毫秒的典型性冲撞测试中,3个安装在模拟人体内的“黑盒子”,每次能捕获16千兆字节的数据,这意味着每一个模拟人体内的传感器每秒能被计算机记录7万个以上的数据点。

头部:

在发生激烈冲撞时,汽车顿时被迫降速,致使智能模拟人的头部迅速而猛烈地撞上前方,直到碰上安全气囊,就在这几毫秒的时间里,在头颅里3粒小花生米大的加速度计已追踪到头部前冲的速度,包括左右上下的速率。冲撞发生后,传感器能迅速查明颅骨断裂,脑震荡和脑部受损的种种状况,传感器能自动记录750克以内的重力加速度所造成的人体受伤状况,要知道,80克的重力冲击力度就能断裂人的颅骨。

脖子:

模擬假人的头部也是可活动的,它的脖子可弯曲、扭转,能延伸。颈部5.5英寸宽的编织钢带交替围绕在铝盘和胶垫层之间,这使得模拟人的颈椎可自然弯曲,上部装有类似曲棍球大小的测压元件,用来记录冲撞试验时颈椎的侧向力和力矩的数据。这些测得的数据被工程师们用来评估脖子在发生车祸时,颈椎在多大程度上会遭受鞭抽式的损伤和骨折。

胸腔:

胸前系有安全带的驾驶员仍会猛烈地撞向方向盘,紧接着的就是肋骨断裂和肺部受损,其严重程度取决于胸部受压程度。为得到压力数据,在冲撞试验中,设计师们在胸腔内安装了3个RibEye(肋眼)光电探测器,它们探测的亮光来自模拟人肋骨间6-18个红色的LED(发光二极管),肋骨内的微处理机能知晓每一个LED在一毫秒瞬间的动作,也就是说,它们能提供相应力度被压缩的胸腔内各器官受损变形的3D照片。

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