跨入21世纪第二个十年以来,我国汽车保有量每年正爆发式地增长,道路交通事故就像伴随品一样,时常发生在我们身边。因而汽车安全问题越来越被人们所重视。假人,一种用于检测汽车碰撞过程中乘员所受到伤害值的试验设备,无论在汽车的开发过程还是在后续汽车安全性能的评估中,都发挥着举足轻重的作用。随着汽车主动安全技术的逐渐成熟,AEB试验逐渐被各国纳入到新车评价规程中。而有研究表明,在车辆紧急制动下,乘员会出现前倾离位或者转向的现象,而现有的Hybrid III 50^th假人坐姿是固定的,无法满足上述情况下人体伤害值的测量。因此,设计一种胸椎姿态可调且使用激光位移传感器实现胸部位移三维测量的假人胸部结构具有重要的战略意义及应用前景。本文基于Hybrid III 50^th实体假人,旨在改进并设计出一种新的胸部结构,使其在满足现有胸部高速标定试验指标的前提下,具有胸椎姿态可预调整的功能（用于匹配AEB试验中乘员的姿态）,同时开发设计了三维位移测量机构。本文的研究工作主要分为以下三部分:（1）基于对碰撞法规及假人发展趋势的研究,同时参考肋骨的解剖学结构,在充分了解胸部损伤机理的情况下,对现有Hybrid III 50^th实体假人的胸部结构进行了改进,选用激光位移传感器重新设计了胸椎、位移测量机构及肋骨,建立了新的实体假人胸部三维模型和对应的有限元模型。（2）根据胸部高速标定程序,分别对Hybrid III 50^th实体假人和采用本文所建立胸部模型的有限元假人进行标定试验和仿真标定试验,应用一系列优化设计方法对肋骨的4个结构参数进行了优化,最终验证了该模型的有效性。（3）基于某车型的一次台车试验,对通过胸部标定试验的胸部模型进行约束系统环境中的验证。搭建与台车试验相一致的仿真工况,进行台车仿真试验,对比仿真试验与台车试验所得到的假人胸部加速度曲线和胸部位移曲线,同样表明胸部模型在约束系统中也具有一定的合理性。