Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Selected aspects of the experimental methods of impact biomechanics

Rzymkowski C.

Vibrations in Physical Systems

|

2016

|

Vol. 27

25--34

EN

Owing to the specificity of the experimental tests conducted in impact biomechanics, whose subjects are volunteers, cadavers or animals, ethical and legal aspects are just as formidable as the restrictions of 'technical nature'. The first part of the paper presents fundamental ethical principles, universally accepted by the international community, which must be followed in the course of conducting biomedical experimental tests (including those that fall under the category of impact biomechanics). The second part is a presentation of the preparation (e.g. to install a great number of measurement sensors, necessary for collection of as much data as possible regarding the behaviour of individual body parts under impact load) and course of experimental tests in which human cadavers were subjected to different loading scenarios of the thorax. The purpose of these tests was to identify the parameters and to validate an advanced simulation model of the human thorax developed within the THOMO project.

2

Professor Jan Oderfeld (1908-2010). A tribute on the occasion of unveiling the commemorative plaque at Warsaw University of Technology

Kędzior K., Rzymkowski C., Śliwa L. K.

Archive of Mechanical Engineering

|

2015

|

Vol. LXII, nr 3

307--314

PL

Absolwent Wydziału Mechanicznego Politechniki Warszawskiej (1930), współtwórca pierwszych w Polsce działających modeli silników odrzutowych: turbinowego (1931) oraz pulsacyjnego (1933). Od 1932 r. pracował w Wytwórni Silników Skoda – PZL, gdzie współuczestniczył w projektowaniu, budowie i badaniu nowoczesnego lotniczego silnika rzędowego. W latach 1937-1939 wykładał przedmiot Silniki Lotnicze w Warszawskiej Szkole Podchorążych Lotnictwa. Po wojnie początkowo wykładał w Wyższej Szkole Inżynierskiej im. H. Wawelberga i S. Rotwanda, a następnie od roku 1949 na Politechnice Warszawskiej, gdzie od roku 1955 do emerytury w 1978 r. był kierownikiem Katedry Teorii Maszyn i Mechanizmów a 19 lutego 2008 r., z okazji setnej rocznicy urodzin, został uhonorowany tytułem Doktora honoris causa. Był twórcą polskiej szkoły TMM i współzałożycielem (1969) Międzynarodowej Federacji Teorii Maszyn i Mechanizmów. W latach 1945-1951 pracował także w Polskim Komitecie Normalizacyjnym, gdzie był twórcą polskiego systemu norm i promotorem statystycznej kontroli jakości wyrobów w przemyśle – w tej dziedzinie doktoryzował się w 1951 r. W latach 1951-1974 działał też w PAN, gdzie prowadził grupę zastosowań matematyki. Był inicjatorem utworzenia w 1954 r. i współredaktorem kwartalnika Archiwum Budowy Maszyn (obecnie: Archive of Mechanical Engineering). Był aktywnym członkiem Naczelnej Organizacji Technicznej, w tym inicjatorem i aktywnym współorganizatorem Olimpiad Wiedzy Technicznej dla uzdolnionych technicznie licealistów.

3

Wybrane problemy bezpieczeństwa dzieci uczestniczących w zderzeniach bocznych samochodów osobowych

Dziewoński T., Muszyński A., Rzymkowski C., Świetlik M., Zielonka K.

Logistyka

|

2014

|

nr 3

1562--1571

PL

Statystyki wypadków samochodowych potwierdzają złożony wpływ wielu czynników na poziom obrażeń pasażerów. Na podstawie przeglądu specjalistycznego piśmiennictwa dokonano wielowątkowej analizy problemów bezpieczeństwa dzieci przewożonych samochodami osobowymi w przypadku zderzenia bocznego. Podstawą analizy były wyniki prac teoretycznych wykorzystujących statystyki archiwizowane w bazach wypadków drogowych, dotyczące zderzeń bocznych. Omówiono anatomiczne skale obrażeń (AIS, MAIS, ISS) stosowane przy szacowaniu poziomu obrażeń i związanego z tym ryzyka zagrożenia życia. Dokonano przeglądu współczesnych systemów podparcia dzieci w samochodach osobowych. Wyjaśniono znaczenie parametrów zderzenia bocznego (kierunku siły zderzenia, kąta zderzenia, strefa uderzenia oraz stopnia odkształcenia karoserii) zgodnie ze standardem SAE J224/1. Przedyskutowano wpływ miejsca usadowienia dziecka, jego wieku oraz użytego systemu podparcia na stopień ryzyka obrażeń. Omówiono wpływ wymienionych parametrów zderzenia bocznego na stopień zagrożenia dzieci.

EN

Car accidents statistics demonstrate the complex impact of various factors on the level of injury to passengers. On the basis of a review of the specialized literature the multithreaded analysis of security problems of children transported in cars in the event of car-to-car side impact was done. The foundation for the analysis were the results of theoretical work obtained using statistics archived in databases of road accidents. Anatomical scales of injury severity (AIS, MAIS, ISS) used in estimating the level of injury and the related risk of life were discussed. A review of contemporary child restraint systems was performed. The importance of side-impact parameters (a direction of force, an impact angle, an extend of deformation, a horizontal impact location) in accordance with the SAE standard J224/1 was explained. The influence of such personal parameters as child seating position, an age of a child and a child restraint system as well as the impact of the listed side impact parameters on the level of risk injury were discussed.

4

Badania eksperymentalne fotelików samochodowych dla oceny skuteczności ochrony dziecka w warunkach zderzenia bocznego

Dziewoński T., Muszyński A., Rzymkowski C., Świetlik M., Zielonka K.

Logistyka

|

2014

|

nr 3

1552--1561

PL

W pracy przedstawiono wyniki serii badań eksperymentalnych, przeprowadzonych w PIMOT, służących analizie i ocenie zachowania fotelików samochodowych grupy I (9-18 kg) wraz z manekinem serii P3. Wykonano 9 testów, dla bardzo zbliżonego profilu opóźnienia, z wartością maksymalną na poziomie 20g i czasem trwania impulsu 7-10ms. We wszystkich przypadkach foteliki mocowane były za pomocą systemu ISOFIX, w części wykorzystano dodatkowo górny pasek mocujący („top tether”). W 8 testach fotelik był mocowany w wycinku karoserii samochodu Honda Accord (w tym w trzech z dodatkowym mocowaniem fotelika za pomocą paska top tether). W dziewiątym teście (referencyjnym) fotelik był zamocowany bezpośrednio na siedzisku laboratoryjnym z wykorzystaniem sytemu ISOFIX oraz górnego paska „top tether” z podstawą dodatkowo blokowaną przed obrotem za pomocą specjalnego pasa. Wyniki uzyskane z przeprowadzonych badań wskazują na dość znaczny rozrzut mierzonych przyspieszeń głowy i klatki piersiowej, jak również istotne różnice w kinematyce manekina reprezentującego ciało dziecka w wieku ok. 3 lat, w zależności od badanych modeli fotelików oraz sposobu ich mocowania.

EN

The paper presents the results of a series of experimental studies conducted in PIMOT, for the analysis and evaluation of the behavior of a group I (9-18 kg) of CRS–Child Restraint Systems (child seats) with P3–series dummy. Nine tests were performed for the very similar deceleration profile, with a maximum value at the level of 20g and a pulse duration of 7–10ms. In all cases, the seats were fitted using the ISOFIX system and in some cases also a top tether strap was used. In eight tests, the seat was attached to a segment of the Honda Accord car body. In the ninth test (referential) the child seat was directly mounted on the test bench using the ISOFIX system, the top tether strap and additionally a special belt to prevent rotation of the seat base. The results of the study indicate a rather significant scatter of the measured accelerations of the head and chest, as well as significant differences in the kinematics of the dummy representing the body of a child aged about three years, depending on the seat models tested and how they were fitted.

5

Analiza możliwości zastosowania opaski przytrzymującej głowę dla poprawy bezpieczeństwa dziecka podróżującego w foteliku podczas zderzenia czołowego

Rola E., Rzymkowski C.

Logistyka

|

2014

|

nr 3

5425--5433

PL

Celem pracy było sprawdzenie możliwości zastosowania opaski przytrzymującej głowę dziecka podróżującego w foteliku, umieszczonym na tylnym siedzeniu samochodu. Ze względu na odmienną anatomię dziecka i osoby dorosłej (inne wymiary oraz proporcje ciała) niemożliwe jest oszacowanie poziomu zabezpieczenia dzieci jedynie poprzez przeskalowanie wskaźników poziomu bezpieczeństwa biernego dorosłych. W przypadku dzieci na obrażenia narażone są inne obszary ciała, inny jest też rozkład przeciążeń, dlatego wymagają opracowania niezależnych rozwiązań. Ponad 50% wypadków stanowią zderzenia czołowe, dlatego tej konfiguracji zderzenia dotyczą przedstawione w pracy badania. Do analizy wykorzystano środowisko do obliczeń numerycznych – MADYMO. Najpierw wykonano symulację z modelem reprezentującym dziecko w konfiguracji referencyjnej (standardowe mocowanie fotelika, brak opaski). Następnie wykonano serię symulacji, kontrolując wartości wskaźników uszkodzeń ciała. Stwierdzono, że ograniczenie ruchu względnego między głową a klatką piersiową może zwiększyć poziom bezpieczeństwa najmłodszych uczestników ruchu drogowego.

XX

The principal objective of this paper was the investigation of the possibility of headband application which could protect a child travelling in a safety seat mounted on the rear seat of the car. Because of a different body anatomy of a child and an adult (different dimensions and body proportions) it is impossible to assess the safety of children only by scaling the passive safety indicators which are used for adults. In case of children, other parts of the body are exposed to injury. The load distribution differs as well. Over 50% of traffic accidents are 5433 frontal collision cases, therefore the research presented in this paper focuses on this sort of impacts. The analysis was made with the use of software package for numerical calculations MADYMO. Firstly, a simulation was performed with a child dummy in a reference configuration with a standard seat mounting and with no headband. Then, there were conducted a series of simulations with controlled indicators of the body injury. Finally, there was found a solution of headband adaptation in order to protect the youngest passengers

6

Modelowanie i symulacja procesów udarowych w biomechanice

Rzymkowski C.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2013

|

z. 262

3--98

PL

W pracy przedstawiono próbę znalezienia ulepszonych metod i narzędzi, głównie opartych na symulacji komputerowej, mających zastosowanie do rozwiązywania wybranych problemów z dziedziny biomechaniki udarowej/biomechaniki urazów. Po krótkim wstępie zaprezentowano metody oceny wiarygodności i analizy wyników symulacji i badań doświadczalnych (wielowymiarowych przebiegów czasowych). Następnie przedstawiono dyskusję nad metodami modelowania opartymi na formalizmie układów wieloczłonowych z dokładną/anatomiczną reprezentacją geometrii stawów człowieka oraz dokonano prezentacji hybrydowego podejścia do modelowania, w którym wykorzystuje się zarówno metodę układów wieloczłonowych, jak też metodę elementów skończonych. Krótki przegląd biomechanicznych kryteriów urazów, zarówno powszechnie stosowanych w dzisiejszych czasach i wprowadzonych już do regulacji prawnych, jak również nowych propozycji, znajdujących się obecnie na etapie badań, podsumowuje pierwszą część pracy. Część druga zawiera opis przykładów zastosowań nowoczesnych metod modelowania i symulacji komputerowej zjawisk udarowych w biomechanice, pozwalających na lepsze zrozumienie zachodzących zjawisk i przyspieszenie procesu doskonalenia systemów zabezpieczeń człowieka wszędzie tam, gdzie może być poddany obciążeniom o charakterze udarowym (np. w czasie wypadków komunikacyjnych, ale również w czasie uprawiania wielu dyscyplin sportowych, wypadków na stanowiskach pracy itp.). Końcową część pracy stanowi podsumowanie przedstawione na tle założeń, wyników i perspektyw dwóch dużych projektów międzynarodowych: THOMO i GHBMC.

EN

The paper presents an attempt to find improved methods and tools, mainly based on computer simulation, appropriate for solving chosen impact/injury biomechanics problems. After a short introduction, methods for reliability assessment, comparison, analysis and extraction of the information on which the simulation and experimental results (multidimensional time courses) depend, are described. Next, modelling methods based on the multi-body system approach with accurate/anatomic geometrical representation of human joints are discussed, followed by presentation of a hybrid modeling approach that combines the multi-body system method and the Finite Element Method. A short review of biomechanical injury criteria, both widely used nowadays and introduced into the regulation and also new proposals, currently at a research stage, concludes the first part of the work. The second part presents sample applications of modern methods for modelling and computer simulations of impact phenomena in biomechanics that facilitate better understanding of those phenomena and allow to make rapid improvement of the human safety-related systems, in the cases when he/she may be subject to impact-like loads (e.g., in traffic accidents, when practising sports, accidents at work, etc.). The final part of the work is a summary presented on the background of assumptions and the results and perspectives of two large international projects: THOMO and GHBMC.

7

Seat as an element improving physical protection of soldiers during explosion of mines under the armoured military vehicles

Sosnowicz R., Wachowiak P., Dorczuk M., Rzymkowski C., Dacko A., Dziewoński T., Toczyski J.

Journal of KONES

|

2011

|

Vol. 18, No. 1

595-602

EN

This study presents possibilities to apply the numerical simulation of dynamic response for explosive (impulse) loads, caused by detonation of mine under the military armoured vehicle, acting on a crew member seating in chair, in order to determine methods to minimize the results of impact of vehicle body structure on the crew, mainly caused by it accelerations and overloads. Furthermore, this article presents factors, which have impact on numerical model and detonation phases necessary to conduct the mentioned above simulation. Information on physical values acting on the soldier and injuries resulting from such actions are important to understand how important element, improving physical protection of soldiers during mine detonation below the armoured military vehicle, is a chair. According to the dissertation "Development Of Lower Extremity Injury Criteria And Biomechanical Surrogate To Evaluate Military Vehicle Occupant Injury During An Explosive Blast Even" the most common injuries occurring during mine explosion under the military vehicles, eliminating soldiers from further service, include: sprain of vertebras, fracture of vertebra, light fracture of skull, brain shaking, brain concussion, fracture of tibia, damage to ilia, fracture of fibula bones. These injuries occur most often at the first two stages of explosion, called local and global effect.

8

Analiza zagrożenia obrażeniami niepełnosprawnych pasażerów samochodu w czasie wypadku drogowego

Rzymkowski C.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2008

|

z. 4/71

23-34

PL

W pracy przedstawiono wyniki analizy ryzyka potencjalnych zagrożeń występującychw czasie wypadku drogowego, w przypadku pasażera o nietypowym rozkładzie masyspowodowanym amputacją kończyn, podróżującego na przednim siedzeniu samochodu. Zaproponowano pewne modyfikacje standardowego systemu pasów bezpieczeństwa,mające na celu zmniejszenie ryzyka doznania obrażeń.Przedstawione wyniki uzyskano przy zastosowaniu metody symulacji komputerowej z użyciem systemu MADYMO.

EN

This study presents results of evaluation of the severity of the potential threats to the carfront-seat passenger caused by disturbance in the body mass distribution such as amputationof some extremities.It also tries to propose some alternative solutions to the standard safety systems in orderto reduce risk of injury.The results are based on the computer simulations performed in the MADYMO softwareenvironment.

9

Zastosowanie pakietu MADYMO do symulacji układów człowiek-maszyna na przykładach prac realizowanych przez studentów

Janczak M., Kietliński K., Lindstedt Ł., Rzymkowski C.

Prace Naukowe Instytutu Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2002

|

Vol. 85, nr 25

203-208

PL

Opracowany w TNO (Delft, Holandia) pakiet MADYMO jest stosowany głównie do rozwiązywania zadań z zakresu dynamiki układów mechanicznych i biomechanicznych poddawanych obciążeniom o charakterze udarowym. System oferuje hybrydowe podejście do modelowania układów dynamicznych - umożliwia korzystanie zarówno z modeli opracowanych na podstawie metody układów wielomasowych jak też metody elementów skończonych. Pozwala to na znalezienie rozsądnego kompromisu między stopniem "szczegółowości" modeli a czasem obliczeń. Typowym przykładem zastosowań jest przewidywanie skutków wypadków komunikacyjnych i analiza wpływu różnych zabezpieczeń na stopień zagrożenia ich uczestników. Pakiet MADYMO jest wykorzystywany w Instytucie Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej Politechniki Warszawskiej, w Pracowni Metod Komputerowych i Inżynierii Bezpieczeństwa (ViSEB) od kilku lat do prowadzenia prac badawczych oraz w dydaktyce. W pracy przedstawiono możliwości zastosowań programu do rozwiązywania nietypowych zadań na podstawie wyników wybranych prac dyplomowych/przejściowych wykonanych przez studentów Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa.

EN

Application of the MADYMO software to modelling and simulation of dynamic systems under impact loads is presented in this paper. The most common application of the MADYMO system is in the field of road safety research. In this work 3 examples of less typical applications are presented: spinal column loads of a glider pilot during an accident or "hard landing", analysis of downhill skiing and a piano mechanism. The presented results have been obtained by M.Sc. students (of the Faculty of Power and Aeronautical Engineering) performing their diploma and term projects at the Virtual Safety Engineering and Biomechanics Lab, Inst. of Aeronautics and Applied Mechanics, WUT.

10

Computerized Method for Work Space Optimization in Conditions of Static Work

Roman-Liu D., Kędzior K., Rzymkowski C.

International Journal of Occupational Safety and Ergonomics

|

1999

|

Vol. 5, No. 1

97--108

EN

The aim of this research was to develop a theoretical method for the ergonomic optimization of the work space of the upper limb. This method is based on a model of the upper extremity with 7 degrees of freedom. It consists of 3 rigid elements modeling the arm, forearm, and hand and 34 upper extremity muscles. The trunk is considered immobile. The shoulder joint is modeled as a rotating kinematics pair of third class, the elbow and wrist joints - of fourth class. The minimum sum of muscle force moments in the joints and soft saturation muscle cooperation criterion were used as merit criteria. The developed method makes it possible to effectively solve, in a defined work space, the task of work space optimization.