Analiza możliwości poprawy bezpieczeństwa dzieci przewożonych w samochodach
osobowych w przypadku kolizji drogowych
W pracy przedstawiono analizę możliwości redukcji skutków wypadków drogowych wśród
małych dzieci przewożonych samochodami osobowymi w specjalnych urządzeniach
przytrzymujących – „fotelikach bezpieczeństwa dla dziecka”.
Na wstępie dokonano przeglądu statystyk wypadków samochodowych z udziałem dzieci
oraz stanu wiedzy na temat stosowanych środków biernej ochrony małych pasażerów. Następnie
opisano przyjętą miarę ryzyka obrażeń dziecka, bazującą na wybranych
biomechanicznych kryteriach urazu głowy i szyi, oraz zaprezentowano koncepcję badań
teoretycznych za pomocą 4 komputerowych modeli symulacyjnych (pakiet MADYMO) układu
dziecko-fotelik, różniących się sposobem mocowania fotelika. Rozważono sztywne
połączenie fotelika z pojazdem (odpowiednik systemu ISOFIX) oraz połączenia
umożliwiające kontrolowany ruch obrotowy i/lub postępowy fotelika. Zasadnicza część
pracy zawiera opis i wyniki badań parametrycznych 4 modeli układu dziecko-fotelik, w
warunkach symulowanego czołowego zderzenia samochodu ze sztywną przeszkodą, z
prędkością około 50 km/h. Uzyskane rezultaty badań symulacyjnych uwzględniono przy
konstrukcji doświadczalnego modelu fotelika. Następnie przedstawiono koncepcję i zakres
badań eksperymentalnych wykonanych na specjalnym stanowisku do testów zderzeniowych
sled-test. Opisano modele doświadczalne manekina Q3 i fotelika oraz porównano wyniki
sygnałów pochodzących z czujników manekina dla przypadków fotelika mocowanego sztywno
i obrotowo. Dodatkowo zamieszczono wyniki walidacji obu modeli symulacyjnych, będących
reprezentantami modeli doświadczalnych. Podsumowanie pracy zawiera ważniejsze wnioski
oraz perspektywy dalszych badań.
1. Wprowadzenie
1.1. Problemy i inicjatywy na rzecz poprawy bezpieczeństwa w ruchu drogowym
1.2. Statystyki ofiar wypadków samochodowych
1.3. Środki ochrony dzieci przewożonych w samochodach osobowych
2. Przegląd stanu wiedzy na temat środków biernej ochrony dzieci przewożonych
w samochodach osobowych
2.1. Historia rozwoju fotelików samochodowych dla dzieci
2.2. Systemy CRS mocowane ruchliwie względem kabiny pojazdu
2.3. Wnioski
2.4. Cel i zakres pracy
3. Metody badań
3.1. Obiekt badań oraz założenia do analiz modelowych
3.2. Oprogramowanie - pakiet MADYMO
3.3. Modele symulacyjne układu dziecko-fotelik
3.4. Miara ryzyka obrażeń
3.5. Strefa ruchu układu dziecko-fotelik
4. Przebieg i wyniki badań symulacyjnych
4.1. Wyniki badań modelu fotelika zablokowanego FCSS
4.2. Wstępne wyniki badań modelu fotelika PCSS
4.3. Wyniki badań modelu fotelika przesuwnego SCSS
4.4. Wyniki badań modelu fotelika przesuwno-obrotowego S-PCSS
4.5. Wyniki dodatkowych badań symulacyjnych modelu PCSS
5. Badania doświadczalne
5.1. Model doświadczalny manekina Q3
5.2. Model doświadczalny fotelika
5.3. Stanowisko do badań dynamicznych
5.4. Zakres badań doświadczalnych
5.5. Kinematyka wózka jezdnego i fotelika
5.6. Wyniki badań dynamicznych
6. Weryfikacja i walidacja modelu symulacyjnego
6.1. Walidacja jakościowa kinematyki manekina
6.2. Analiza porównawcza czasowych przebiegów doświadczalnych i symulacyjnych
7. Podsumowanie
8. Załączniki
Bibliografia
Summary
120 stron, B5, oprawa miękka