Методика повышения безопасности автомобилей за счет улучшения параметров кресел с пассивными и активными подголовниками

При ударе сзади по автомобилю водитель и пассажиры могут получить опасные травмы шейного отдела позвоночника и головы, в связи с чем разработана методика создания конструкций автомобильных кресел, отвечающих требованиям пассивной безопасности. На первом этапе методики предложены обоснованные подходы к моделированию кресла и его элементов для предварительного анализа на соответствие конструкции требованиям пассивной безопасности. Указано, как следует моделировать кресла, учитывая характеристики материала набивки, особенности конструкции каркаса и других его элементов; как обоснованно построить рациональные конечно-элементные модели подголовников и кресел, обеспечивающих заданную точность результатов. Второй этап методики используется, если кресло не удовлетворяет предъявляемым требованиям или необходимо снизить его массу. Предложены различные варианты доработки конструкции. Для повышения эффективности вносимых изменений оценена степень влияния конструкции кресла на точность результатов, а также определены границы варьирования параметров, влияющих на пассивную безопасность автомобиля, за счет выбора рациональных характеристик материала набивки и закона движения в конструкциях с активным подголовником. Показана эффективность конструкций активных подголовников с позиции обеспечения наилучшего уровня пассивной безопасности. Приведен пример применения методики для повышения безопасности автомобиля, подтверждающий возможность ее эффективного использования для создания конструкции кресел, отвечающих требованиям пассивной безопасности транспортных средств.

Литература

[1] ГОСТ Р 41.25–2001. Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения подголовников вмонтированных или не вмонтированных в сиденья транспортных средств. Москва, ИПК Издательство стандартов, 2002. 28 с.

[2] The dynamic assessment of car seats for neck injury protection. Testing protocol. European new car assessment programme (Euro NCAP), 2009. 66 p.

[3] ГОСТ Р 41.80–2001. Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения сидений крупногабаритных пассажирских транспортных средств и официального утверждения этих транспортных средств в отношении прочности сидений и их креплений. Москва, ИПК Издательство стандартов, 2002. 32 с.

[4] Технический регламент о безопасности транспортных средств (в ред. Постановления Правительства РФ от 10.09.2010 № 706). Москва, ИПК Издательство стандартов, 2009. 150 с.

[5] ГОСТ Р 41.17–2001. Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении прочности сидений, их креплений и подголовников. Москва, ИПК Издательство стандартов, 2002. 37 с.

[6] Hallquist J. LS-DYNA Keyword User’s Manual. USA, Livermore, Livermore Software Technology Corporation, 1993–2003. 2206 p.

[7] Stahlshmidt S., Gromer A., Franz U. Fat LS-DYNA BioRID II model. Germany, Stuttgart, Livermore Software Technology Corporation, 2009. 69 p.

[8] Рубцов Б.Г., ред. ANSYS программа конечно-элементного анализа. Москва, CAD-FEM GmbH, 1998. 66 с.

[9] Солопов Д.Ю., Зузов В.Н. Решение проблемы создания конечно-элементных моделей для проектирования автомобильных кресел с активными подголовниками, отвечающими требованиям пассивной безопасности. Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013. № 6. URL: http://technomag.bmstu.ru/doc/574693.html (дата обращения 15 февраля 2016).

[10] Солопов Д.Ю., Зузов В.Н. Проблема создания конечно-элементных моделей автомобильных кресел с активными подголовниками, отвечающими требованиям пассивной безопасности. Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013, № 7. URL: http://technomag.bmstu.ru/doc/578993.html (дата обращения 15 февраля 2016).

[11] Солопов Д.Ю., Зузов В.Н. Разработка конечно-элементных моделей автомобильных кресел с пассивными подголовниками, отвечающих требованиям пассивной безопасности. Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2014. № 4. URL: http://technomag.bmstu.ru/doc/706991.html (дата обращения 1 марта 2016).

[12] Солопов Д.Ю., Зузов В.Н. Разработка конечно-элементных моделей автомобильных кресел с пассивными подголовниками с целью проведения исследований на соответствие требованиям Euro NCAP. Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014, № 8. URL: http://technomag.bmstu.ru/doc/724400.html (дата обращения 1 марта 2016).

[13] Солопов Д.Ю., Зузов В.Н. Использование активных подголовников с целью повышения безопасности автомобильных кресел при ударе сзади в соответствии с требованиями Euro NCAP. Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014, № 12. URL: http://technomag.bmstu.ru/doc/740048.html (дата обращения 1 марта 2016).

[14] Солопов Д.Ю., Зузов В.Н. Исследование влияния конструкции кузова автомобиля на пассивную безопасность при ударе сзади. Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2015, № 7. URL: http://technomag.bmstu.ru/doc/780850.html (дата обращения 1 марта 2016).

[15] Federal Motors Vehicle Safety Standard 301. New York (USA), National Highway Traffic Safety Administration, 2003. 56 p.