Untersuchung der Kinematik und Belastung eines Dummys auf einem rückwärtsgerichteten Sitz anhand von Schlittenversuchen zur Abbildung eines PKW-Frontalcrashs

Abstract

In dieser Masterarbeit werden die Kinematik und Belastungen eines Dummys auf einem rückwärtsgerichteten Sitz untersucht. Hierfür werden insgesamt 23 Schlittenversuche zur Abbildung eines PKW-Frontalanpralls gegen eine starre Barriere bei bis zu 56 km/h Anprallgeschwindigkeit durchgeführt. Da die verwendeten Serienfahrzeugsitze bei Tests mit etwa 40 km/h Anprallgeschwindigkeit versagen, wird als Teil dieser Arbeit ein Sitz entwickelt. Dieser ist ausreichend stabil, um Tests mit der Zielgeschwindigkeit von 56 km/h durchzuführen. Zur Beurteilung der Tests werden die Belastungswerte mit Grenzwerten aus der Gesetzgebung und der Literatur verglichen. Die Brustbeschleunigung über 3 ms ist in allen Tests, die mit der Zielgeschwindigkeit durchgeführt werden, im Bereich des gesetzlichen Grenzwertes von 60 g. Die Lendenwirbelsäule wird überwiegend auf Druck belastet. Die Druckkraft erreicht Werte im Bereich von 5,2 kN bis 5,8 kN und ist somit nahe des Grenzwertes aus der Literatur von 6,4 kN. Der Einfluss der Gurtsysteme auf die Belastungswerte während der Rückverlagerung ist gering. Die Ergebnisse werden zur Validierung eines Simulationsmodells in nachfolgenden Arbeiten zur Verfügung gestellt.

In this master thesis kinematics and loads of a dummy on a rear-facing seat are investigated. For this purpose, a total of 23 sled tests are executed to map a car frontal impact against a rigid barrier at an impact speed of 56 km/h. As the serial vehicle seats used collapse during tests at an impact speed of around 40 km/h, a seat is developed as part of this work. This is sufficiently stable to perform tests at the target speed. To evaluate the tests, the load values are compared with reference values from legislation and literature. The chest acceleration over 3 ms is in all tests with Δv 60 km/h within the range of the legal limiting value of 60 g. The lumbar spine is mainly loaded by compression. The compressive force reaches values in the range of 5,2 kN to 5,8 kN and is thus close to the reference value from the literature of 6,4 kN. The influence of belt systems on the loads during rearward movement is small. The results are provided for validation of a simulation model in subsequent work.