중간 남성 크기 THOR Metric 더미의 흉부 거동 특성 파악에 대한 연구

Characterization of the Thoracic Behavior of a Mid-Size Adult Male THOR-Metric Dummy

자동차의 충돌 안전성은 표준화된 시험 절차에 따라 평가되며, 이때 승객의 상해 위험을 측정하기 위하여 충돌시험 더미가 활용된다. 본 연구의 목적은 최근 새롭게 충돌 시험법에 도입된 THOR 더미의 흉부 거동 특성을파악하는 시험을 시행하여, THOR 더미의 해석 모델 개발에 활용할 수 있는 기초 데이터를 확보하는 것이다. THOR 더미의 흉부를 구성하고 있는 7쌍의 립(rib)의 여러 위치에 대해 세 가지 방식으로 압입 시험을 시행하였다. 첫째로, THOR 더미의 흉부를 구성하고 있는 개별 립(rib)의 끝단에 대해서 압축시험을 시행하여, 개별립의 강성을 측정하였다. 두 번째로, THOR 더미의 흉부의 근육 역할을 하는 빕(bib)과 7쌍의 립을 조립한 뒤, 각 립의 끝단을 압축하여 부위별 강성을 도출하였다. 세 번째로, THOR 더미의 흉부의 근육 역할을 하는 빕과7쌍의 립을 조립한 뒤, 벨트의 경로를 고려하여 립의 여러 부위를 벨트와 유사한 폭을 갖는 사각형 모양의 압입자로 압축하는 시험을 시행하였다. THOR 더미의 개별 립의 강성은 0.8 - 2.3 N/mm로 나타났으며, 빕이 체결되었을 때는 강성이 6.8 - 17.2 N/mm로 높아졌다. 사각형 압입자를 이용한 시험에서는 THOR 더미 흉부측면에 하중이 가해질 때, THOR 더미 흉부의 변형량이 가장 높게 나타났다. 본 연구를 통하여 도출된 압축 하중 하에서의 THOR 더미 흉부의 거동은 향후 THOR 더미의 해석 모델을 개발하는 데 유용하게 사용될 것으로기대된다.

The crash safety performance of automobiles is assessed using standardized test procedures that involve the use of crash test dummies to measure the risk of injury to passengers. This study aims to characterize the thoracic behavior of the THOR dummy, a recently introduced crash test dummy, to aid in the development of a computational THOR dummy model. To do this, three series of thoracic compression tests were performed on various positions of the seven pairs of ribs that make up the thorax of the THOR dummy. The first test involved compressing the edge of each rib to evaluate its rigidity. The second test involved compressing the tip of each rib after assembling a bib and seven pairs of ribs, which mimic human muscles and ribs, respectively, to determine the stiffness of the region. The third test involved indenting various locations of the thorax using a square-shaped indenter, which has the same width as a typical seatbelt, considering the route of the belt on an occupant. The stiffness of the individual rib of the THOR dummy ranged from 0.8 N/mm to 2.3 N/mm, and the stiffness increased to 6.8-17.2 N/mm when the bib was installed. The thorax compression test using the square indenter showed that the thorax of the THOR dummy had the highest compliance when the load was applied to the side of the chest. The results of this study on the thoracic behavior of the THOR dummy under compressive load are expected to be useful for developing computational models of the THOR dummy.