Results of preliminary experimental research and computer simulation concerning assessment of injury risk of occupants of military off-road vehicle impacting an obstacle

• Autorzy: Orłowski L.

Warianty tytułu

PL

Wyniki wstępnych badań eksperymentalnych oraz komputerowej symulacji zagrożenia osób w trakcie uderzenia w przeszkodę wojskowego samochodu terenowego

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzono przegląd stosowanych rozwiązań w zakresie budowy ogrodzeń, bram i podobnych konstrukcji, dla których może pojawić się konieczność taranowania w trakcie akcji z wykorzystaniem pojazdu typu „Dzik". Na podstawie przeprowadzonych analiz opracowano dwie typowe przeszkody modelowe. Przeszkodę sztywną zrealizowaną w postaci betonowego bloku o masie 6000 kg na betonowym podłożu i przeszkodę podatną w postaci Stalowych kształtowników. Dla tak zbudowanych modeli przeszkód przeprowadzono serie badań doświadczalnych (dla bezpiecznych zakresów prędkości zderzenia) wykorzystując, wobec okresowego braku możliwości użycia pojazdu „Dzik", odpowiednio obciążony samochód STAR o zbliżonej konstrukcji ramy i takim samym poziomie zderzaka. Przeprowadzone badania eksperymentalne, w których rejestrowano przebiegi istotnych wielkości (sił, przyspieszeń) w trakcie zderzeń, pozwoliły na identyfikację parametrów modelu symulacyjnego opracowanego w środowisku systemu MADYMO. Przeprowadzono szereg symulacji komputerowych (dla różnych prędkości zderzenia) z wykorzystaniem komputerowych modeli człowieka i manekinów z bazy MADYMO. Oryginalne modele, opracowane dla zastosowań „cywilnych", zostały odpowiednio zmodyfikowane — uwzględniono fakt wyposażenia załogi pojazdu w czasie interwencji w kamizelki kuloodporne i hełmy. Przeprowadzono zarówno badania typu „sled-test", w których jako wymuszenie wykorzystano bezpośrednio przyspieszenia rejestrowane w czasie badań eksperymentalnych (odpowiednio przeskalowane dla większych prędkości), jak też badania pełnego modelu przeszkoda-pojazd-załoga. Wykorzystując wyniki symulacji komputerowych określono poziom zagrożeń dla załogi pojazdu uzasadniający potrzebę opracowania odpowiedniego systemu zabezpieczenia załogi. Określono również kierunki oraz zakres niezbędnych dalszych prac eksperymentalnych i symulacyjnych.

EN

A survey was made on the available designs of guard rails, gates and other structures of the type, the "Dzik"-type vehicle might have to ram into during some operations. Basing on the conducted analyses, two typical models of those barriers were constructed. The first, rigid barrier had a form of concrete block of 6000 kg, while the flexible one was made of steel sections. Since no "Dzik" vehicle was available, a series of preliminary experiments were made on a "STAR" truck which had a similar frame and a bumper located at the same level. The vehicle was subjected to a proper load and during the experiment it impacted the constructed barriers. In the course of crash the values of most important parameters (forces, accelerations) were registered. The results obtained allowed for parametrical identification of a numerical model developed using the MADYMO software. Numerical simulations were performed for different crash speed with the numerical models of human and dummies adapted accordingly to take into consideration that the crew is supplied with bullet-proof jackets and helmets. Both the "sled-test" type numerical simulations, in which the accelerations measured in experiment were employed (after proper adjustment, for higher velocities), and simulations of the complete barrier-vehicle-occupant system were performed. Basing on the numerical simulation results the level of risk the crew is exposed to have been estimated, proving the necessity for developing a proper crew protection system. The scope of further experimental and numerical investigations, to achieve the goal, has been determined.

Słowa kluczowe

PL

samochód terenowy; uderzenie; bezpieczeństwo bierne; ryzyko obrażeń; symulacja komputerowa

EN

off-road vehicle; impact; passive safety; computer simulation; injury risk

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 14, No. 3
• Strony: 485--494
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys.

Twórcy

autor

Orłowski L.

• Wojskowy Instytut Techniki Pancernej i Samochodowej Okuniewska 1, 05-070 Sulejówek, Poland tel.: [phone], fax: [phone],

Bibliografia

• [1] Dokumentacja oprogramowania MADYMO, v.6.3, TNO MADYMO BV, Holandia, 2005.
• [2] Elias, J. C., Sullivan, L. K., McCray, L. B., Large school bus safety restraint evaluation, 17th International Technical Conference on the ESV, Paper No. 345, 2001.
• [3] Kozłowski, G., Orłowski, L., Zając, M., Eksperymentalne Badania procesu uderzenia samochodu w podatną oraz sztywną przeszkodę, Journal of KONES Powertrain and Transport, Vol. 14, No. 1, pp. 235–243, 2007.
• [4] Materiały robocze projektu badawczego MNiSW nr 0 T00B 025 29 - raport wewnętrzny, 2006.
• [5] Regulamin EKG ONZ nr 33 Jednolite przepisy dotyczące homologacji pojazdów w zakresie zachowania się konstrukcji pojazdu podczas zderzenia czołowego.
• [6] Regulamin EKG ONZ nr 94 Jednolite przepisy dotyczące homologacji pojazdów w zakresie zabezpieczenia ich użytkowników w przypadku czolowego zderzenia.
• [7] Wicher, J., Bezpieczeństwo samochodów i ruchu drogowego. WKiŁ, Warszawa, 2004.