Una Metodología para la Simulación Estocástica del Impacto de la Cabeza en Parabrisas
Autores: Brokmann, Christopher; Alter, Christian; Kolling, Stefan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Una Metodología para la Simulación Estocástica del Impacto de la Cabeza en Parabrisas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Accidentes
Peatones
Lesión en la cabeza
Fractura de vidrio
Simulaciones de impacto
Fallo estocástico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
En accidentes que involucran coches con peatones, el impacto de la cabeza en partes estructurales del vehículo presenta un riesgo significativo de lesiones. Si la cabeza golpea el parabrisas, la lesión está altamente influenciada por la fractura del vidrio. En las pruebas de protección para peatones, un impactador en forma de cabeza se dispara contra el parabrisas mientras se mide la aceleración resultante en el centro de gravedad de la cabeza. Para evaluar el riesgo de lesiones fatales o graves, se puede determinar un criterio de lesión en la cabeza (HIC) como una función explícita de la aceleración medida. Sin embargo, la resistencia a la rotura del vidrio, que tiene un impacto importante en la aceleración de la cabeza, no es determinista, sino que depende de microgrietas relacionadas con la producción en la superficie del vidrio, así como de la tasa de carga. El objetivo del presente artículo es mostrar un método pragmático sobre cómo incluir la falla estocástica del vidrio en simulaciones de choque e impacto. La metodología incluye un modelo mecánico de fractura para la falla dependiente de la tasa de deformación del vidrio, una determinación experimental de la resistencia del vidrio para las diferentes áreas de un parabrisas (superficie, borde y área de serigrafía), una evaluación estadística de los datos experimentales y un cálculo de una distribución de probabilidad HIC mediante simulación estocástica.
Descripción
En accidentes que involucran coches con peatones, el impacto de la cabeza en partes estructurales del vehículo presenta un riesgo significativo de lesiones. Si la cabeza golpea el parabrisas, la lesión está altamente influenciada por la fractura del vidrio. En las pruebas de protección para peatones, un impactador en forma de cabeza se dispara contra el parabrisas mientras se mide la aceleración resultante en el centro de gravedad de la cabeza. Para evaluar el riesgo de lesiones fatales o graves, se puede determinar un criterio de lesión en la cabeza (HIC) como una función explícita de la aceleración medida. Sin embargo, la resistencia a la rotura del vidrio, que tiene un impacto importante en la aceleración de la cabeza, no es determinista, sino que depende de microgrietas relacionadas con la producción en la superficie del vidrio, así como de la tasa de carga. El objetivo del presente artículo es mostrar un método pragmático sobre cómo incluir la falla estocástica del vidrio en simulaciones de choque e impacto. La metodología incluye un modelo mecánico de fractura para la falla dependiente de la tasa de deformación del vidrio, una determinación experimental de la resistencia del vidrio para las diferentes áreas de un parabrisas (superficie, borde y área de serigrafía), una evaluación estadística de los datos experimentales y un cálculo de una distribución de probabilidad HIC mediante simulación estocástica.