Estudio, análisis y propuestas de mejora de la estructura frontal de un vehículo para reducir las solicitaciones biomecánicas de los ocupantes en caso de impacto frontal PDF Download
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Author: Diego Fernández Rodríguez
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El presente proyecto se engloba dentro de la seguridad pasiva en los automóviles, y se basa en la creación de una base de datos propia, partiendo de la base de datos de que dispone la NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration), donde únicamente se incluyen ensayos de impacto frontal con un solapamiento del 100% contra barrera rígida. A partir de esta base de datos creada se realiza un estudio estadístico comparando todas las mediciones, tanto de la estructura del vehículo como de los parámetros biomecánicos de los ocupantes, con los dos parámetros de evaluación de la severidad del impacto utilizados en el grupo Volkswagen (VW): Occupant Load Criteria (OLC) y Time to reach cero velocity (Tv=0). Estos parámetros pretenden relacionar la aceleración que recibe la estructura durante el accidente de tráfico con las solicitaciones que perciben los ocupantes. La finalidad de este análisis estadístico es dar una serie de ideas de mejora de la estructura frontal (el packaging de los componentes, la estructura del vano motor y/o los sistemas de retención) de un vehículo para reducir las solicitaciones biomecánicas de los ocupantes en caso de impacto frontal, de los futuros diseños de vehículos que desarrolle el fabricante SEAT. Entre las ideas que se dan para optimizar el OLC y el Tv=0 se encuentran las de dejar una mayor distancia de deformación delante del motor, o conseguir una mayor deformación dinámica. Además se dan las ganancias que se obtendrían al realizar las modificaciones propuestas. Finalmente se realiza un estudio de correlación, en mayor profundidad que el estudio estadístico anterior, entre los parámetros usados por el grupo VW y los parámetros biomecánicos de los ocupantes, donde se observa que la correlación es relativamente inexistente debido a la posibilidad de casi independizar el comportamiento de los ocupantes del de la estructura del vehículo a través de los sistemas de retención frontal. También se realiza una comparativa entre dos vehículos para verificar esta conclusión.
Author: Diego Fernández Rodríguez
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El presente proyecto se engloba dentro de la seguridad pasiva en los automóviles, y se basa en la creación de una base de datos propia, partiendo de la base de datos de que dispone la NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration), donde únicamente se incluyen ensayos de impacto frontal con un solapamiento del 100% contra barrera rígida. A partir de esta base de datos creada se realiza un estudio estadístico comparando todas las mediciones, tanto de la estructura del vehículo como de los parámetros biomecánicos de los ocupantes, con los dos parámetros de evaluación de la severidad del impacto utilizados en el grupo Volkswagen (VW): Occupant Load Criteria (OLC) y Time to reach cero velocity (Tv=0). Estos parámetros pretenden relacionar la aceleración que recibe la estructura durante el accidente de tráfico con las solicitaciones que perciben los ocupantes. La finalidad de este análisis estadístico es dar una serie de ideas de mejora de la estructura frontal (el packaging de los componentes, la estructura del vano motor y/o los sistemas de retención) de un vehículo para reducir las solicitaciones biomecánicas de los ocupantes en caso de impacto frontal, de los futuros diseños de vehículos que desarrolle el fabricante SEAT. Entre las ideas que se dan para optimizar el OLC y el Tv=0 se encuentran las de dejar una mayor distancia de deformación delante del motor, o conseguir una mayor deformación dinámica. Además se dan las ganancias que se obtendrían al realizar las modificaciones propuestas. Finalmente se realiza un estudio de correlación, en mayor profundidad que el estudio estadístico anterior, entre los parámetros usados por el grupo VW y los parámetros biomecánicos de los ocupantes, donde se observa que la correlación es relativamente inexistente debido a la posibilidad de casi independizar el comportamiento de los ocupantes del de la estructura del vehículo a través de los sistemas de retención frontal. También se realiza una comparativa entre dos vehículos para verificar esta conclusión.
Author: Xavier Da Silva Escarré
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El presente proyecto de investigación se enmarca dentro del desarrollo de la seguridad pasiva en automóviles. El objetivo es reducir las lesiones de los ocupantes en choque lateral. Para el desarrollo de la seguridad pasiva y la correlación de los cálculos realizados durante la fase de diseño, se realizan ensayos siguiendo los protocolos internacionales de experimentación. Estos están evolucionando para garantizar una mayor protección a los ocupantes. De los nuevos protocolos cuya introducción será en 2015, nace la necesidad de realizar un estudio comparativo con los actuales. En consecuencia, para evaluar las diferencias entre los diferentes protocolos se han experimentado con 4 vehículos idénticos. En primer lugar se han realizado dos choques barrera y a continuación dos choques poste, cada uno siguiendo el actual protocolo y su evolución. De los valores de las experimentaciones se obtiene el material de investigación del proyecto. Finalmente, de las conclusiones obtenidas, se han propuesto una serie de medidas para reducir las solicitaciones biomecánicas de los ocupantes. Los costes excesivos de la experimentación de las medidas impiden una justificación real. Por lo tanto, no estarán enfocadas desde un punto de vista práctico sino teórico. Para finalizar se explicaran las mejoras que ofrece cada una de las medidas propuestas y su aplicabilidad en la industria del automóvil.
Author: Alfons Campayo Rodríguez
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En una sociedad donde cada vez existen más vehículos, es de especial importancia dedicar grandes esfuerzos en proteger a los peatones, personas sin ningún tipo de protección externa y que en el caso de ser atropellados, reciben toda la energía del impacto en su organismo. Las medidas en materia de protección de peatones persiguen el objetivo de minimizar la severidad de las lesiones producidas por un atropello. Con la finalidad de poder medir cualitativa y cuantitativamente la seguridad en los automóviles y que los clientes de los vehículos puedan conocer el nivel de protección de éstos, existe el programa Euro NCAP, el cual publica en su página web los resultados de los ensayos realizados en los modelos de los distintos fabricantes de automóviles, dando a conocer su nivel de seguridad en diferentes aspectos. Explicada la problemática, el presente proyecto trata de analizar los mecanismos de lesión en el área de protección de peatones en la zona de la cadera. Se realiza un estudio con el fin de aplicar lo aprendido a futuros coches de la marca, disponiendo como vehículo base y herramienta de trabajo un SEAT W. Se analiza la influencia del diseño del vehículo y de las características de la arquitectura de los componentes de la parte frontal en atropellos en la zona de cadera. Posteriormente se proponen mejoras de la arquitectura frontal, así como nuevos mecanismos para disminuir la siniestralidad en caso de atropello, centrándose en la protección en la zona de la cadera siguiendo el procedimiento de Euro NCAP. En el presente proyecto se analiza el potencial de cada solución mediante el porcentaje de mejora de las soluciones respecto a la situación del vehículo base. La herramienta utilizada para el estudio del potencial de cada solución es la simulación por ordenador. Posteriormente, se realiza la experimentación mediante ensayos de las soluciones con un potencial demostrable mediante las simulaciones. Finalmente se realiza un estudio técnico y económico de las soluciones propuestas, con el objetivo de analizar su viabilidad y el coste que supone la introducción de los nuevos sistemas diseñados al coche de partida. Los resultados obtenidos en el presente proyecto muestran un significativo potencial de mejora, ya que mediante las medidas conceptuales propuestas se consigue mejorar significativamente el nivel de protección durante un impacto de cadera de la zona frontal del vehículo SEAT W.
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Author: Sergio Crespo Peribañez
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El presente proyecto se enmarca dentro del desarrollo de la seguridad pasiva en los automóviles, centrándose concretamente, en el caso del choque lateral. Este proyecto viene incentivado por el cambio de protocolo de impactos laterales en Euro NCAP que entrará en vigor el año 2015. Un análisis comparativo entre el protocolo vigente de impactos laterales y el futuro concluye que estos impactos han aumentado su voracidad y por lo tanto son ensayos más restrictivos. Consecuentemente, el objetivo final del proyecto consiste en diseñar y simular una serie de innovadoras propuestas que mejoren la seguridad del ocupante y, a la vez, permitan adaptarse a las nuevas demandas de Euro NCAP. La creación de un modelo de elementos finitos es imprescindible como herramienta para el análisis y para el desarrollo de las propuestas viables para la protección del ocupante. Para conseguirlo, se parte del modelo existente y se adapta a los futuros protocolos. Con la finalidad de aumentar la veracidad del modelo se hace una correlación, comparando los resultados obtenidos de la simulación con los de un ensayo real. Mediante el uso de este nuevo modelo correlado, se realiza un análisis exhaustivo estructural y biomecánico de las consecuencias de los nuevos ensayos laterales. Con este análisis se vislumbran dos problemas significativos: la talonera del vehículo no trabaja eficazmente y la cadera es la zona más crítica del ocupante. Por ello, las propuestas se centran principalmente en mejorar estos dos aspectos, y de manera secundaria, otros. Se realizan una serie de propuestas de mejora y, como paso inicial se analiza la repercusión individual de cada una de éstas sobre el ocupante. Las propuestas satisfactorias a este primer nivel, se engloban en una única propuesta para comprobar su compatibilidad entre ellas. Las propuestas que se han incluido son las siguientes: bajar la barra de protección lateral de la puerta anterior, eliminar el padding, diseñar una nueva talonera y un nuevo pie del montante B y modificar la posición del reenvío del cinturón. Los resultados con la propuesta global son muy satisfactorios, debido a que se consigue estar por debajo de los límites establecidos de todos los valores biomecánicos. Además, se incluyen dos propuestas semi-teóricas en los airbags para complementar estos resultados. Con la creación de la propuesta de mejora global se puede asegurar una correcta protección del ocupante en los impactos laterales. Además se ha conseguido la creación de una serie de propuestas de mejora y un modelo de elementos finitos que podrán ser utilizados para el desarrollo de futuros vehículos de la marca.
