据估计,全世界每年约有120 万人死于汽车交通事故,受伤者更多达5000 万人。数据显示,在全球疾病的前十大原因排行榜中,由汽车交通事故引起的疾病和伤害在1990年位列第九,2020年时预计可排至前三名。在发生交通碰撞事故时,由于瞬时撞击,人体头部、颈部、胸部、膝部、臀部等各个身体部位均要受到不同程度的伤害,其中又以头部和胸部对驾驶员及乘员受伤害指数最大。因此,汽车研发和检测部门每年都要开展大批量的汽车碰撞试验。
如同很多动作大片,那些刺激的镜头很多都不是明星本人来完成,而采用了替身。在汽车碰撞试验中也有这么一群替身,即人型试验装置(俗称假人),它们代替人类出现在汽车安全试验的现场。
假人各部分的尺寸和重量与人体相似、它不同于医学教育用人体模型,不仅具有和真人一样的外形,还有复杂的脊椎、肋骨、关节、合成肌肉等。由于在碰撞试验中主要受到冲击力和变形的影响,需测量人体各部位的加速度、载荷和变形,从而计算出受伤害指数。因此,在假人的体内配置了一定数量的加速度、位移、力和扭矩传感器。试验中,通过采集发生碰撞时传感器的数据,进行分析和计算,从而得出人体受伤害指数。
由于试验的重要性和不可重复性,为了保证乘员的安全,需要定期对假人及假人体内的传感器进行量值溯源。比如用冲击的方法分别对假人的头部、颈部、腰椎、胸部等部位及体内传感器进行计量校准,为汽车碰撞试验提供基础保障,从而进一步提高乘员的安全性。