Für die Untersuchung von Sicherheitssystemen wurden in den letzten Jahren numerische Menschmodelle als Ergänzung zum Hilfsmittel Dummy entwickelt. Durch Crash-Simulation mit diesen Modellen sollen detaillierte Einblicke in Verletzungsmechanismen ermöglicht und zusätzliche Erkenntnisse zum Schutz der Verkehrsteilnehmer gewonnen werden. Das Menschmodell HUMOS2 wurde am Institut für Rechtsmedizin hinsichtlich des Verhaltens unter Belastung des Thorax validiert. Die Anwendbarkeit des Modells zur Darstellung und Rekonstruktion von Verletzungsmechanismen wurde aufgezeigt. Mögliche Verletzungsanalysen erstrecken sich dabei nicht nur auf knöcherne Strukturen, z.B. bei Rippenbrüchen, sondern auch auf innere Organe. Diese Methode bietet vor allem in Gebieten mit wenig erforschten Verletzungsmechanismen einen entscheidenden Erkenntnisgewinn. Dies wird im vorliegenden Beitrag am Beispiel der Entwicklung einer Crash-Test-Norm dargestellt. Im Europäischen Forschungsprojekt APROSYS SP4 soll der Entwurf einer Norm für Anprall-Tests im Bereich der Zweiradsicherheit erarbeitet werden. Diese Tests sollen der Untersuchung der Interaktion zwischen Aufsassen und passiven Straßenschutzeinrichtungen und damit der Verbesserung der Schutzsysteme dienen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf dem liegenden Anprall nach vorheriger Trennung des Aufsassen vom Fahrzeug. Für die Bewertung verschiedener Anprall-Konfigurationen wurde das Modell HUMOS2 angewendet. Es wurden Konfigurationen mit zwei verschiedenen, aus der Literatur entnommenen Orientierungen der Körperlängsachse zur Anprall-Oberfläche untersucht. Dabei ergibt sich grundsätzlich eine unterschiedliche Belastungsverteilung zwischen verschiedenen Regionen des menschlichen Körpers. Entscheidend ist hier, ob eine speziell auf die Belastung des Thoraxbereiches abzielende Konfiguration in eine Test-Norm aufgenommen werden sollte. Die Simulationen mit dem numerischen Menschmodell erlauben es, die in beiden Konfigurationen auftretenden Verletzungsmechanismen zu identifizieren und die Belastungsschwere zu quantifizieren. Für die knöcherne Struktur des Thorax erfolgte die Quantifizierung mit Hilfe der Rippen-Deflexion. Da es für einen solchen Einsatzzweck keine eigens entwickelten und validierten Dummys gibt, ist die Verwendung eines numerischen Menschmodells die einzige Möglichkeit zur Untersuchung dieser Fragestellungen ohne die Durchführung von Tests mit post-mortalen Test-Objekten.

    Numerical human models have been developed in the last years as a complement to crash test dummies for the assessment of passive safety systems. By means of crash simulation with these models insights into injury mechanisms and additional knowledge for the protection of road users are to be derived. The human model HUMOS2 has been validated in its behaviour under thorax loading at the Institute for Legal Medicine. The application of the model to the simulation and reconstruction of injury mechanisms has been demonstrated. Apart from bony structures, possible injury analysis does also extend to inner organs. This method offers an additional knowledge particularly in fields with injury mechanisms that have not yet been deeply explored. This is shown in this paper for the development of a crash test standard. The European research project APROSYS SP4 aims at the development of guidelines for a standard of impact tests in the field of powered two-wheeler safety. These tests shall serve for the investigation of the interaction of motorcyclists and roadside barriers and thus for the improvement of protection systems. The focus of this work is the sliding impact after the separation of rider and two-wheeler. The HUMOS model was used for the assessment of different impact configurations. Two different orientations of the longitudinal axis of the human body with respect to the impact surface were taken from the literature. A different loading of the body regions is obtained. It is to be assessed whether a configuration specifically aiming at the loading of the thorax should be included in a test standard. The simulations with the numerical human model allow an identification of injury mechanisms and a quantification of the injury severity. Rib deflections are used for the quantification for the bony structure of the thorax. As there are no dummies that had specifically been developed and validated for this application, the use of a numerical human body model is the only way to gain insight into such problems without conducting PMHS tests.


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    Title :

    Application of numerical simulation of thoracical injury mechanisms in the development of protective systems for powered two-wheelers


    Additional title:

    Anwendung der numerischen Simulation von Verletzungsmechanismen des Thorax in der Entwicklung von Schutzsystemen für Zweiradfahrer


    Contributors:


    Publication date :

    2007


    Size :

    14 Seiten, 10 Bilder, 8 Quellen




    Type of media :

    Conference paper


    Type of material :

    Print


    Language :

    English





    Application of numerical simulation of thoracical injury mechanisms in the development of protective systems for powered two-wheelers

    Peldschus, S. / von Merten, K. / Schuller, E. et al. | British Library Conference Proceedings | 2007


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