Development of $5^{th}$ percentile female finite Element Model for Crashworthiness Simulation - Part I Articulated Rigid Body Model

충돌 안전도 해석을 위한 $5^{th}$ percentile 성인 여성 유한요소 모델 개발 - Part I 다물체 동력학 모델 개발

  • 나상진 (홍익대학교 기계시스템디자인 공학과) ;
  • 최형연 (홍익대학교 기계시스템디자인 공학) ;
  • 이진희 (아이피에스 인터내셔널)
  • Published : 2004.08.01

Abstract

In order to investigate the small female occupant behavior and accompanying injury mechanisms in vehicular trash event, a finite element model of $5^{th}$ percentile female has been developed. The model consists of articulated rigid body, which represents the morphology of small female body, and internal components with anatomical details. Articulated rigid body model serves as a basic platform for joining the detail internal skeletons and organs, while itself can be used for representing the overall kinematics of small female occupant. The modeling details such as anthropometry and finite element structure as well as validation results for the articulated rigid body model are introduced in this paper. The second part of the modeling, i.e. the internal components with anatomical details of small female are presented in subsequent part II of the paper.

자동차 충돌 시 신체의 크기가 작은 여성 승객의 거동 및 상해 기구를 조사하기 위하여 5% percentile의 여성 유한 요소 모델을 개발하였다. 본 모델은 작은 신체 여성의 형상을 대표하는 분절된 강체와 해부학적으로 상세하게 묘사된 내부 요소들로 구성되어 진다. 분절된 강체 모델은 상세한 골격 및 장기 등의 플랫폼 역할을 수행하며 또한 작은 여성 승객의 전체적인 운동역학을 표현하기도 한다. 본 논문에서는 분절된 강체 모델의 체형 구성 및 유한요소 구조 등에 대한 자세한 내용이 모델의 검증과 함께 소개되어 진다. 모델링의 후반부 즉 작은 여성의 해부학적으로 상세한 내부 요소는 연이은 part II 논문에서 다루게 된다.

Keywords

References

  1. 추계 자동차공학회 자동차 충돌안전도 해석용 유한요소 인체 모델 개발 : Part I - 50% 성인 남성 모델 이인혁;윤석배;이진희;최형연
  2. OOP simulation with a 5th percentile deformable Human Model C. Rudolf;M. Beaugonin(et al.)
  3. 국민 표준 체위 조사 보고서 한국 표준 과학 연구원
  4. Generator of Body Data(GEBOD) Manual, Amstrong Laboratory Report No. AL/CF-TR-1994-0051 H. Cheng;L. A. Obergefell;A. L. Rizer
  5. Anthropometry of Motor Vehicle Occupants v.3 D. H. Robbin
  6. Digimation Inc.
  7. Pam-crash SOLVER NOTES manual (version 2002) ESI software
  8. Sobotta- Atlas of Human Anatomy (13th edition) R. Putz;R. Pabst
  9. Basic Biomechanics of the Musculoskeletal System V. H. Frankel
  10. 홍익대학교 석사학위 논문 충돌안전도 해석을 위한 인체 상지의 유한요소 모델링 이상업
  11. SAE paper No. 922526 Finite Element Modeling of Hybrid III Head-Neck Complex K. Yang;J. Le
  12. SAE paper No. 780895 Whole-body human surrogate response to three-point harness restraint N. M. Alem;B. M. Bowman;J. W. Melvin;B. M. Benson
  13. 의용생체공학회지 v.25 no.4 충돌 안전도 해석을 위한 5th percentile 성인 여성 유한요소 모델 개발 - Part II 각 부위 상세 모델 개발 나상진;최형연;이진희