每年有数不清的人死于交通事故。为了提高车内人员的安全性，几十年来使用假人进行碰撞测试已经成为惯例。这些碰撞测试假人越来越多地得到计算机模型的虚拟支持，模拟人类在碰撞前的防御行为。恩斯特-马赫研究所(Ernst-Mach-Institut)弗劳恩霍夫高速动力学研究所(Fraunhofer Institute for高速动力学)的研究人员和其他一些人在碰撞模拟中使用虚拟人体模型，得出了关于伤害风险更现实的结论。在他们的计算中，研究人员特别关注肌肉僵硬，这在以前的调查中没有考虑到。
车辆乘客本能地采取防守行动，为影响的影响做好准备。它们紧张着肌肉，在驾驶员的情况下，将自己靠在方向盘上，同时将脚保持在制动踏板上。这种行为影响了事故的结果。因为传统的崩溃测试假人无法对即将发生的崩溃作出反应，所以它们不能用于模拟人类行为。因此，在汽车行业中，数字计算机模型越来越多地用于有限元（FE）模拟，以便在事故发生之前不久再现乘员的姿势，从而提高汽车的安全性。“肌肉系统对车辆乘客在事故发生前以及在碰撞期间的身体运动方面的反应很大。与僵硬和运动学禁止的碰撞试验假人相比，可能会有很大的临时分歧，“弗劳恩霍夫EMI科学家Matthias Boljen博士说。
工程师和他的团队使用数字人体模型作为FE模拟的一部分。在最近的Fe测试中，他们在评估乘员安全时重点关注肌肉僵硬。研究人员调查了肌肉僵硬变化对居住者运动学的影响，这意味着打破新的科学地面。以前的研究只有通过人类模型中的肌肉收缩的模拟运动产生，但不是与收缩一起肌肉僵硬。“如果碰撞前对方向盘的驾驶员牙套，这不仅缩短了肌肉，而且肌肉也变得更加僵硬。在以前的FE模拟的单身肌肉和全身模型中的肌肉组中，肌肉收缩的效果完全忽略，“研究人员解释道。
Boljen的同事Niclas Trube在他的研究中使用THUMS(全人类安全模型)第5版解决了这个问题。他定义了四种不同的刚度状态，并在模拟的正面碰撞中测试了这些变化的影响。结论是肌肉刚度对乘员的行为有决定性的影响。根据僵硬程度的不同，在事故中可能会发生不同类型的伤害。
偏置碰撞模拟，其中THUMS™v5.01肌肉紧张。它清楚地说明了除了正面碰撞以外，在事故场景中被动安全可能面临的挑战:肩带脱落。信贷:Fraunhofer-Gesellschaft
“这一发现可能对人类模型的进一步发展，特别是对自动驾驶汽车进行了重大重要性。将来将重新设计车内内饰，这意味着还必须重新评估现有的安全带和安全气囊概念。人类模型是这样做的宝贵工具，“Trube说。
增加道路安全需求
数字人类模型也可用于保护行人和骑自行车者。最近的研究表明了对该分数的采取行动的需求，这证明了E-Bikes带来的令人惊讶的危险情况的发生。截至今年晚些时候，德国公共道路将允许电动踏板车。交通专家担心事故进一步增加。使用人类模型，可以提前调查事故情景。根据防御性行为，可以测试产生的应力的频率和强度。防护装置，头盔和其他保护设备的制造商可以从建议中受益。
然而，人体对机械应力的反应不仅是交通部门感兴趣的，而且也是各种医学和人体工程学关注的问题。当植入物和假体受到突然的压力时，它们与人体骨骼的关系如何?电动工具的振动如何影响用户?“人体模型是这类应用的理想选择，因为我们可以用它们创建现实的虚拟模型，这是用实验无法实现的，”Boljen说。
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