Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное автономное образовательное

Учреждение высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт Нефти и Газа

Кафедра «АвиаГСМ»

РЕФЕРАТ

по дисциплине “Основы научных исследований и испытаний транспортных средств специального назначения”

тема: “Методы и технология проведения краш-тестов на боковое столкновение”

Содержание

Введение

Организации проведения краш-тестов

Боковой краш-тест

Заключение

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Введение

Краш-тест - это специальная имитация дорожно-транспортного происшествия, для того, чтобы узнать какие повреждения будут нанесены автомобилю и людям, находящимся в нём. Людей в таких тестах заменяют манекены.

Разгон автомобиля, как правило, осуществляют внешним мотором. Автомобиль раскрашивают специальным образом, чтобы было легче локализовать и измерить повреждения. Согласно современным европейским нормам за повреждения, полученные манекеном, снимаются баллы. По сумме баллов определяется степень безопасности.

Впервые провел краш-тест, концерн Mercedes, в 1973 году. Надо отметить, что впервые подушки безопасности тоже установил Mercedes в 1971 году. В 1996 году появляются первые манекены, у которых на теле расположены датчики, которые фиксируют повреждения во время удара. С 90 - х годов, все уважающие себя концерны с мировыми именами начали производить краш - тесты, по системе EuroNCAP. Автомобили стали безопаснее, но и по сей день продолжаются испытания и усовершенствования автомобилей.

Цель: Ознакомиться с ассоциациями краш-тестов, видами боковых краш-тестов, а также методами их проведения.

Задачи: Описать методы проведения краш-тестов, их виды и критерии по которым оцениваются показатели безопасности автомобиля.

Организации проведения краш-тестов

В настоящее время термин краш-тест применяется не только к автомобилям, но и к ноутбукам, сотовым телефонам и прочим устройствам, к которым применяются повышенные требования надежности. Существует несколько различных организаций, занимающихся проведением краш-тестов:

· IIHS (США);

· NHTSA (США);

· ANCAP (Австралия);

· EuroNCAP (Евросоюз);

· JNCAP (Япония);

· ADAC (Германия);

· C-NCAP (Китайская Народная Республика).

На сегодняшний день все автомобили испытываются по одному из двух сценариев аварий - европейскому EuroNCAP и американскому NHTSA. Тест EuroNCAP проходит в 4 этапа.

Этот тест проходят только те автомобили, которые оснащены специальными средствами защиты головы водителя и пассажиров - «высокими» боковыми подушками или надувными "занавесками". Если машина прошла три теста, то вокруг головы манекена на пиктограмме степени безопасности при боковом столкновении появляется ореол в виде звезды. Если ореол зеленый, это означает, что автомобиль успешно прошел третий тест и получил дополнительные баллы, способные переместить его в пятизвездочную категорию. А те машины, у которых в стандартном оснащении нет "высоких" боковых подушек или надувных "занавесок", проходят испытания по обычной программе и не могут претендовать на высшую оценку EuroNCAP.

Оказалось, что эффективно сработавшие защитные приспособления могут более чем на порядок снизить риск травм головы водителя при боковом ударе о столб. Например, без "высоких" подушек или "занавесок" коэффициент вероятности повреждения головы НIС (Head Injury Criteria) при "столбовом" тесте может достигать 10000! (Пороговой величиной НIС, за которой начинается область смертельно опасных повреждений головы, медики считают 1000.) Зато с применением "высоких" подушек и "занавесок" НIС падает до безопасных величин - около 200-300.

И еще одно новшество. Все больше автомобилей оснащаются системами напоминания о непристегнутом ремне безопасности (СНРБ) - за наличие такой системы на водительском месте эксперты EuroNCAP начисляют до трех дополнительных баллов - по одному за сигнализацию на каждом из передних кресел, СНРБ хотя бы на одном из задних мест добавляется еще балл.

За каждый тест автомобиль получает определенное количество баллов, которые переводятся в три оценки в виде звезд. Первая оценка присуждается за защиту взрослых пассажиров, сидящих спереди (фронтальный удар, боковой удар, СНРБ). Вторая оценка - за безопасность детей, и третья - за защиту пешеходов.

Рисунок 1 - Максимальное количество баллов

Фронтальный краш-тест. При фронтальном краш-тесте (Frontal Impact Test) столкновение происходит на скорости 64 км/ч с барьером из алюминиевых сот. Удар приходится на 40% ширины передней части автомобиля со стороны водителя.

Рисунок 2 - фронтальный краш-тест

Боковой краш-тест. Боковой краш-тест (Side Impact Test) происходит на скорости 50 км/ч.

Тележка весом в 950 кг с деформируемым барьером врезается в переднюю дверь со стороны водителя. Если автомобиль оснащен боковыми надувными шторками, то проводится еще один тест - имитация бокового наезда на препятствие (Pole Test).

Рисунок 3 - боковой краш-тест

Рисунок 4- Удар в столб

Удар в столб (Pole Test). Тележку со стоящей на ней машиной со скоростью 29 км/ч направляют в столб диаметром в 25,4 см. (только для машин со специальными подушками защиты головы).

Добавляет до 2 дополнительных баллов к оценке бокового краш-теста, что на цветной схеме отмечается зеленой звездой вокруг головы.

Рисунок 5 - Имитация наезда на пешехода

Имитация наезда на пешехода на скорости 40 км/ч. При «обстреле» бампера, капота и лобового стекла муляжами головы и ног оцениваются перегрузки «коленей», изгибающие моменты «бедер» и критерий травмирования головы - HIC

Принцип работы тестов по версии NHTSA несколько иной: вместо столкновения с деформируемым препятствием на 64 км/ч машину ударяют о недеформируемую конструкцию при 56км/ч. Боковую безопасность тестируют при 61 км/ч с помощью тележки массой 1370 кг, обрамленной алюминием. Причем тесту подвергаются оба бока авто.

В США также существует тест, проводимый институтом исследования безопасности для страховых компаний - версия IIHS. В общем, сценарий теста IIHS повторяет европейский EuroNCAP, с той разницей, что лобовое столкновение происходит только с манекеном водителя, а при боковом испытании применяют тележки массой в 1500 кг.

Наиболее дешёвым и простым для проведения является лобовой краш-тест. В нём разогнанный автомобиль направляется на бетонный блок. Столкновение автомобиля, движущегося, например, со скоростью 100 км/ч, с бетонным блоком примерно эквивалентно столкновению автомобиля со скоростью 200 км/ч с неподвижным автомобилем такой же массы. В последнее время принято проводить не лобовой краш-тест, а лобовой удар со смещённым центром. Видоизменилось и препятствие: из бетонного блока оно превратилось в стандартизованное подобие встречного автомобиля.

Фронтальное столкновение со смещением - это когда автомобиль сталкивается с препятствием частью переда.

Рисунок 6 - лобовое столкновение

Краш-тесты, имитирующие удар сбоку или сзади, дороже и сложнее в осуществлении. Они требуют сразу два автомобиля либо специальное оборудование. Поэтому такие краш-тесты пока производятся реже.

Краш-тест -- мероприятие дорогостоящее. Проводится испытание на собственные средства специальной организации -- анонимно (чтобы исключить спецсборку) покупается автомобили в торговой сети и оплачиваются услуги полигонов. Автомобиль, попавший на краш-тест, должен быть не только быть доступным, но и массовым.

Также в 2002 году было введено новое испытание для автомобилей. Оно показывает, насколько автомобиль безопасен для пешеходов. Автомобиль, разогнанный до 40 км в час, сбивает «пешехода». Ещё не одному автомобилю не удалось заполучить пять баллов в этой номинации.

Поскольку около 25% смертей в ДТП происходит в результате опрокидывания, с 2009 года методика IIHS включает измерения жесткости крыши. Для этого сбоку, в край крыши, на машину медленно давит жесткая металлическая пластина. Чтобы получить оценку «Good», крыша должна выдержать вчетверо больший вес, чем собственная снаряженная масса автомобиля, прежде чем она продавится внутрь на 12,7 сантиметра (5 дюймов). Модели, получившие четверку за удар в бок, здесь выступили с той же оценкой.

Вместе с фронтальными ударами IIHS проводит и исследование формы подголовников. Изначально 82% автомобилей получали оценку «Плохо» - многие подголовники оказывались недостаточно высокими или форма их не способствовала защите от травм шеи. В начале 2000-х в испытания добавился удар на малой скорости в заднюю часть автомобиля, чтобы сымитировать «пробочную» аварию, достаточно типичную для больших городов.

Старейшие спонсируемые правительством краш- тесты в США впервые были проведены Национальной дорожной ассоциации безопасности дорожного движения (NHTSA) в 1978 г. Подразделение Департамент транспорта США, ассоциация NHTSA, начала серию испытаний, которые сейчас называют программой оценки новых автомобилей (NCAP), или "5-звездный правительственный рейтинг".

Второй американской ассоциации выполняющей крупномасштабные краш- тесты стал Страховой институт дорожной безопасности (IIHS), Эту организацию спонсируют страховые компании. Они начали разбивать автомобили во имя науки и безопасности в 1995 году.

Рисунок 7 - NHTSA

Хотя обе организации проводят тестирования автомобилей по одинаковой причине, каждая из них проводит различные процедуры для достижения желаемых результатов. Обе выполняют фронтальные и боковые краш- тесты, но выполняются они по- разному. Плюс ко всему прочему программа IIHS оценивает сиденья и подголовники на случай наезда сзади, проверяют прочность бамперов на малых скоростях. Надо заметить, что при разных методиках результаты у них получаются практически одинаковые. И обе эти организации официально заявляют, что их тесты ни в коем случае не опровергают, а только дополняют друг друга. В то же время NHTSA имеет в своем распоряжении краш- тест оценивающий урон при переворачивании.

Рисунок 8 - IIHS

Оценки по результатам фронтального краш-теста по версии NHTSA выставляются тоже звездами. Высшая - пять, низшая соответственно - одна. Причем официальный протокол испытаний приводит подробную расшифровку этих значений. Пять звезд означают, что риск получить при аварии серьезную травму составляет меньше 10%. Одна звезда - вероятность увечья превышает 46%. Но опять же в отличие от Европы безопасность водителя и безопасность пассажира получают собственные оценки, отнюдь не обязательно одинаковые. Их результаты не усредняются!

Боковой краш-тест

Боковые столкновения занимают второе место по частоте смертельных исходов и серьезных травм. По сравнению с лобовыми такой тип столкновений отличается очень ограниченным объемом боковых элементов кузова для поглощения энергии ударов. Это обуславливает большое число серьезных травм головы и грудной клетки при таких столкновениях. Боковые столкновения занимают второе место по частоте смертельных исходов и серьезных травм.

Испытание Euro NCAP предусматривает удар деформируемого препятствия, установленного на тележку, в боковую часть автомобиля на скорости 50 км/ч. При испытании на уровень безопасности при боковом столкновении на сиденье водителя устанавливается манекен мужчины средней комплекции, а на детские удерживающие устройства на задних сиденьях устанавливаются манекены детей.

Данное испытание предназначено для оценки достаточности уровня защиты жизненно важных частей тела. Оно побудило производителей не только к усилению конструкций автомобиля в зоне средних стоек (между дверьми), но и к установке боковых подушек безопасности или подушек-шторок безопасности, а также к разработке энергопоглощающих конструкций в сиденьях и панелях дверей другого типа. Максимальный уровень защиты может обеспечить только высокая точность управления своевременным срабатыванием подушек безопасности.

В тесте NHTSA, тест два манекена, которые представляют собой среднестатистического мужчины (по массе и размеру) усаживают в машину. Один сидит на сиденье водителя, а другой позади водителя. Транспортное средство затем ударяют 1368 кг барьером, движущемся со скоростью 62 км/ч. Компьютеры, подключенные к манекенам, измеряют силу воздействия на голову, шею, грудную клетку и таз. Звездные рейтинги используются только для того, чтобы показать вероятность серьезных травм грудной клетки. NHTSA отдельно сообщает о вероятности серьезных травм головы. Оценки боковых краш-тестов:

Рисунок 9 - боковой краш-тест NHTSA

5 звезд (имеется в виду 5% или меньшая вероятность получения серьезной травмы)

4 звезды (означает 6-10% вероятность получения серьезной травмы)

3 звезды (имеется в виду 11-20% вероятность получения серьезной травмы)

2 звезды (то есть 21-25% вероятность серьезной травмы)

1 звезда (то есть 26% или большая вероятность получения серьезной травмы)

Естественно, что IIHS проводит тесты бокового удара немного по- другому. Во - первых, два манекены представляют субтильных женщин или детей, но они расположены так же, как в тесте NHTSA. Во - вторых, деформируемый барьер отличается по форме и массе, его вес составляет 1497 кг, выше той, которая используется в NHTSA.

После того как он врезался в бок автомобиля на скорости 50 км/ч, компьютеры замеряют возможность серьезных травм головы, шеи, груди, живота, таза и бедренной кости. Обо всем этом скажут манекены. Оценка теста также включает рейтинг от "хорошо" до "плохо" для оценки тяжести последствий, отображенных на манекенах.

Серьезное испытание, которое имитирует столкновение с среднеразмерным современным кроссовером.

Euro NCAP воспроизводит данный тип крушения с помощью мобильного деформируемого барьера (МДБ), сталкивая его с водительской дверью на скорости 50 км\ч. Оценка защиты от травм в боковом столкновении проводится с помощью макета на водительском сидении.

Рисунок 10 - схема проведения бокового краш-теста организации Euro NCAP (столкновение с автомобилем)

Тем не менее, сложно судить об уровне предоставляемой защиты от распространения проникновения и контролировать осмысление того насколько серьезно боковое проникновение в автомобиль. На протяжении всей программы Euro NCAP видела серьезные улучшения в рабочих характеристиках автомобиля в боковом столкновении. Помогла установка боковых подушек безопасности. И в настоящий момент автомобили, наделенные боковой подушкой безопасности, тестируемые Euro NCAP, уже норма.

Рисунок 11 - схема бокового столкновения со столбом

тест автомобиль безопасность имитация

В столкновении, где нет защитной головной подушки безопасности, голова водителя может со значительной силой удариться о столб, что может повлечь за собой смертельную головную травму.

Как правило, критерий повреждения головы возможен в 5000 случаев, в 5 из которых демонстрируется вероятность серьезной черепно-мозговой травмы. В отличие от этого критерий повреждения головы в новых испытательных крушениях с защитной головной подушкой безопасности варьируется от 100 до 300, что значительно ниже установленной контрольной величины травм. Боковая подушка безопасности, обеспечивающая защиту головы, делает такой вид столкновений, несмотря на всю суровость, более способным к выживанию.

До 2009 года Euro NCAP позволяла производителям самим проводить такие испытания столкновения со столбом, чтобы те могли продемонстрировать эффективность системы головной защиты там, где такие предохранительные устройства установлены. Оценка фокусировалась только на голове, а результат просто способствовал увеличению балла за боковое столкновение в испытании с мобильным деформируемым барьером (МДБ). В 2009 году испытание столкновения со столбом стало обязательным, и теперь оно включает в себя оценки и за другие важные участки организма которые могут пострадать такие, например как грудная клетка и брюшная полость.

Заключение

С каждым годом вопросам безопасности автомобилей уделяется все больше внимания. Сегодня ни одна модель не сможет добиться серьезного коммерческого успеха, а порой и вовсе не поступит в продажу, если не пройдет сложное и очень важное испытание, именуемое краш-тестом. По его результатам автомобилю присваиваются «звездочки», которые тут же становятся хорошим инструментом в руках маркетологов.

Сегодня краш-тест это хороший метод, выбрать достойный автомобиль, минуя аварии, но даже если избежать аварийной ситуации, не удалось, автомобиль призван защитить пассажиров от серьезных травм и обеспечить их безопасность.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Правила проведения краш-тестов в Европе // motorpage.ru URL: http://autom.ru (дата обращения: 20.05.2017).

2 Где и как проводятся краш-тесты // motorpage.ru URL: http://www.motorpage.ru/infocenter/autoarticles/Gde_i_kak_provodyatsya_krashtesty.html (дата обращения: 20.05.2017).

3 Как проходят краш-тесты автомобилей // livejournal.com URL: http://kak-eto-sdelano.livejournal.com/141701.html (дата обращения: 20.05.2017).

4 Краш-тесты: как проходят испытания на безопасность // skoda-portal.ru URL:http://www.skoda-portal.ru/krash-testy-kak-proxodyat-ispytaniya-na-bezopasnost/ (дата обращения: 17.05.2017).

Размещено на Allbest.ru