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丰田免费假人模型THUMS

9月前浏览10611

         

从事汽车行业的一定知道,租用假人CAE模型价格是很高昂的,而在2021年,丰田公司将其耗费了20多年时间建立起来的假人模型(THUMS—即Total Human Model Safety)无偿公开了,并且最近已经更新到了V7版本,最新模型可以精密再现包括骨骼、大脑、内脏、肌肉在内的全身形状和强度,除了汽车行业,该模型对其他需要考虑人体结构的行业都有帮助,例如医疗行业,可穿戴设备等。因此在这里也对这个模型做一些简单介绍,方便需要的自行取用。

     

|林 丽+翻译自丰田官网

封面来源|THUMS | Toyota Motor Corporation

之前与从事汽车行业的朋友交流,据说租用一个碰撞假人模型一年需要非常高昂的费用,就想着在网上搜索一下有没有免费的,发现丰田早在2021年即已无偿公开了其非常详细的假人模型THUMS,让更多的企业及研究机构能够利用THUMS,从而为提升汽车安全性做出切实的贡献,此外,其他行业也可从中受益。
不过要注意模型是基于LS-DYNA开发的,基本只能用于LS-DYNA的仿真分析,转换到其他软件相当困难(部件和材料都如此多,不敢想转换多麻烦....)。
文主要内容来自于丰田THUMS官网,因为原文是英文,所以做了一下简单的翻译,方便阅读。

01

什么是THUMS

What is THUMS

(以下介绍来自于丰田官网)全人体安全模型(Total Human Model for Safety, THUMS)是由丰田汽车公司和丰田中央研发实验室共同开发的人体有限元模型。THUMS能够模拟车辆碰撞中的人体损伤,如骨折、大脑和内脏器官损伤。与车辆碰撞测试中常用的物理碰撞假人相比,THUMS能够更详细地分析与碰撞相关的伤害,因为它精确地代表了人体的形状和耐久性。THUMS不断发展,增加了一系列不同性别、年龄和体型的模型,包括骨骼结构、大脑、内脏和肌肉。

THUMS模型结构

THUMS提供了不同年龄,不同姿势,不同体型的虚拟人模型可供选择,在5、6、7版本中,还提供了肌肉运动。

不同年龄和体型的模型


V5,6,7版本可考虑肌肉运动


不同坐姿的模型

THUMS也提供了驾驶者和行人的模型,以适应不同工况的模拟。


02

应用场景

Applications

THUMS可用于安全带、安全气囊、吸能结构等安全技术的研发,官网列举了一些模型可以应用的仿真场景如下:
车相撞驾驶人员的安全评估
车辆撞击行人车辆撞击骑自行车的人安全气囊性能评估自动驾驶汽车研究汽车撞击骑摩托车的人
以上应用均基于汽车行业,但目前THUMS也为其他行业提供了宝贵的资源,例如在医疗行业也有一些应用:
在本研究中,JSOL 和长野儿童医院通过对一个 10 岁儿童的 THUMS 模型进行胸部变形处理,创建了重现患者骨骼形态和病理状态下的漏斗胸模型。然后他们利用热膨胀现象模仿术后肋软骨生长这种生理变化,从而模拟术后进展。  
https://zhuanlan.zhihu.com/p/559814738


03

如何下载模型

English Title


直接访问丰田THUMS官网即可下载模型,传送门:

https://www.toyota.co.jp/thums/about/

下载需要填一下基本信息,机构,申请者姓名,邮箱,用途等,签署模型使用协议,如下所示:

填写基本信息签署协议,即可无门槛下载

然后很快就来到了下载页面,目前模型已经升级到第7代啦,任意选择你所需要的模型,直接download就可以获得完整的K文件还有一份超详细的模型介绍手册(将近200页...)
THUMS下载页面提供了各个版本的下载链接
手册会把模型介绍得非常清楚,从模型分区及编号,材料模型选用,单元类型选取等等....非常详细,一边看一边让人赞叹的程度。
不同身体区域对应的编号

人头部详细模型

好了,今日份搬运工作完成啦!开心玩模型吧

参考资料链接:

THUMS官网:https://www.toyota.co.jp/thums/about/

知乎专栏:利用丰田的THUMS虚拟人体模型开发评估漏斗胸的有限元模型

https://zhuanlan.zhihu.com/p/559814738


来源:水木人CAE
LS-DYNAAbaqus碰撞拓扑优化二次开发光学汽车电子其他软件HyperWorks设计与仿真平台UM自动驾驶爆炸材料
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-03-06
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水木人CAE
硕士 | R&D仿真部门经... 做一个有趣的工程师
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