Análisis de lesiones en el conductor para impactos frontales por simulación computacional

Carlos Iván Paucar Tubon, Edwin Rodolfo Pozo Safla, Socrates Miguel Aquino Arroba

Resumen


Se realizo el estudio y análisis de las lesiones producidas en el conductor en impactos frontales según el reglamento N°94 de la Comisión Económica para Europa de las Naciones Unidas, utilizando un modelo virtual de autobús interprovincial generado en un software CAD y un maniquí especializado en la recolección de datos de las lesiones criticas producidas durante la simulación en el software LS-DYNA. Para establecer la malla que conforman los elementos estructurales del autobús, barrera rígida y maniquí se utilizaron elementos tipo SHELL y SOLID en dos dimensiones, el cual permite alcanzar una malla analógica, recomendada por el desarrollador del software para un mallado aceptable.  Los resultados adquiridos permitieron conocer que la estructura del autobús en la simulación a velocidad de 25 km/h se deformo en la sección frontal 9.9 cm; por lo que el conductor no sufre lesiones graves cumpliendo la norma internacional, en cambio los ensayos sometidos a velocidad de 50 km/h el modelo se deformo en la sección frontal 52.3 cm por lo que los índices de seguridad de lesiones en los conductores no son aceptables. Se recomienda que los autobuses se fabriquen con la sección del conductor reforzada, que se implemente nuevas tecnologías de seguridad activa y pasiva para ayudar en la protección al conductor.


Palabras clave


Tecnología y ciencias de la ingeniería; impacto automovilístico; simulación de impacto frontal; diseño asistido por ordenador (CAD); ingeniería asistida por ordenador (CAE).

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Referencias


Albert Martí Parera. “Sistemas de seguridad y confort en vehículos automóviles”, Barcelona – España. Editorial Marcombo, 2000, pp 15- 23

ANSYS/LTS. Ls-Dyna. [On line] 2011. [Consulta: 07 de enero de 2021]. Disponible en: http://www.lstc.com/products/ls-dyna.

Autolider Ecuador S.A. Distribuidor general, Chasis y Buses Listos. Disponible en: http://www.autoliderecuador.com.ec/comerciales/producto/categoria/chasis-y-buses-listos.

BECERRIL NIETO, D. Daniel. Estudio del impacto de un vehículo sobre señales de tráfico mediante LS-Dyna. [On line] (Trabajo de titulación) (Ingeniería). Universidad Carlos III de Madrid, Madrid, España.2010 pp. 30-31 [Consulta: 2020-12-20]. Disponible en: https://e-archivo.uc3m.es/handle/10016/10798#preview

Canales sectoriales Interempresas (2010). Autobuses: ¿Integrales, basados en chásis o mixtos? Canales Sectoriales Interempresas. [On line] [citado: 10 15,2020]. Disponible en: https://www.interempresas.net/Automocion/Articulos/41701-Autobuses integrales-basados-en-chasis-o-mixtos.html.

CEDE. Carrocerías y bastidores: Tipos, características, procesos de fabricación, elementos que los componen y métodos de ensamblado y unión de éstos. [On line] [citado: 10 21,2020]. Disponible en: http://www.serina.es/empresas/cede_muestra/304/tema/%20MUESTRA.pdf.

CELIGÜETA, J. Método de los Elementos Finitos para Análisis Estructural. [On line]. Cuarta Edición. Madrid - España: UNICOPIA C.B, 2011. [Consulta: 15 de noviembre 2020]. Disponible en: https://dadun.unav.edu/handle/10171/19069.

CEPEDA MIRANDA, Jorge Luis, Análisis del comportamiento mecánico del sistema estructural del autobús Feline para la empresa carrocera Miral buses. [On line] (Trabajo de titulación) (Ingeniería). Universidad Técnica de Ambato, Ambato, Ecuador. 2017. pp. xix. [Consulta:2020-10-20]. Quito: Escuela Politécnica Nacional, 2006. Disponible en: http://repositorio.espe.edu.ec/xmlui/handle/21000/734?locale-attribute=en.

Díaz, A. Métodos de mallado y algoritmos adaptativos en dos y tres dimensiones para la resolución de problemas electromagnéticos cerrados mediante el método de los elementos finitos. [On line] (Trabajo de titulación) (Doctorado). Universidad Politécnica de Valencia, Valencia, España.2000 pp. 2-3 [Consulta: 2020-11-17]. Disponible en: https://www.researchgate.net/publication/39745508_Metodo_de_mallado_y_algoritmos_adaptativos_de_dos_y_tres_dimensiones_para_la_resolucion_de_problemas_electromagneticos_cerrados_mediante_el_metodo_de_los_elementos_finitos.

DURÁN CAGUANA, John Jairo. Diseño y construcción de un jig de ensamble de anclajes y plataforma en el proceso de fabricación de estructuras metálicas para buses interprovinciales modelo silver plus-glass en chasis hino ak de la carrocería patricio cepeda de la ciudad de Ambato, periodo octubre 2016 – marzo 2017. [On line] (Trabajo de titulación) (Ingeniería). Universidad de las Fuerzas Armadas, Sangolquí, Ecuador. 2006. pp. 27-28. [Consulta: 2020-10-15]. Disponible en: https://repositorio.uta.edu.ec/bitstream/123456789/26543/1/Tesis%20I.%20M.%20405%20-%20Dur%c3%a1n%20Caguana%20John%20Jairo.pdf.

FRÍAS VALERO, Eduardo. Aportaciones al estudio de las maquinas eléctricas de flujo axial mediante la aplicación del método de los elementos finitos. [On line] (Trabajo de titulación) (Doctorado). Universidad Politécnica de Catalunya, Barcelona, España.2004 pp. 120-121 [Consulta: 2020-11-20]. Disponible en: https://upcommons.upc.edu/handle/2117/93606

HUMANESTICS GRUP. Dispositivos de prueba antropomórficos de impactos frontales, hibrido III. [On line] [citado: 12 21,2020]. Disponible en: https:// humanetics.humaneticsgroup.com/products/anthropomorphic-test-devices/frontal-impact/hybrid-iii-50th-male/hybrid-iii-50th-male.

ING. SANTOS CORREA, Luis Alberto. Simulación por el método de los elementos finitos del impacto frontal de un bus interprovincial de fabricación nacional, para proponer la modificación de la norma técnica ecuatoriana NTE INEN 1323:2009. [On line] (Trabajo de titulación) (Maestría). Universidad de las Fuerzas Armadas, Sangolquí, Ecuador. 2017. pp. 33. [Consulta: 2020-10-10]. Disponible en: https://repositorio.espe.edu.ec/bitstream/21000/13543/1/T-ESPE-057893.pdf

LS- DYNA. Keyword User´s Manual. (2001). [On line]. [Consulta: 28 de diciembre 2020]. Disponible en: https://www.dynasupport.com/manuals/ls-dyna-manuals/ls-dyna_manual_volume_i_r12.pdf. pp. (5-1)- (44-40).

MARTÍNEZ, L.; PELÁEZ, R.; GÓMEZ, V.; López, E.; GARCÍA, A. “Optimización de Modelos en Elementos Finitos de los Maniquíes Hybrid-III Percentiles 50% y 95% para su Aplicación en Transporte Ferroviario. Asociación Española de Ingeniería Mecánica”. Asociación Española de Ingeniería Mecánica. Vol. 21. (España), pp. 804.

MUÑOZ, Belén Abella & LÓPEZ, Vicente Díaz. “Desarrollo de un modelo humano plano para la simulación de ensayos de choque en vehículos”. Revista Iberoamericana de Ingeniería Mecánica. Vol. 11, n.º 3 (2007), (España) pp. 63-71.

NTE INEN 1323. Vehículos automotores. Carrocerías de buses. Requisitos.

NTE INEN 1668. Vehículos de Transporte Público de Pasajeros Intrarregional, Interprovincial e Intraprovincial. Requisitos.

NTE INEN 2415. Tubos de acero al carbono soldados para aplicaciones estructurales y usos generales. Requisitos.

NTE INEN 2704.Vehículos automotores. Anclajes del cinturón de seguridad para vehículos. Requisitos.

Protocolo de Evaluación. EURO-NCAP. Protección de Ocupantes Adultos Nuevo Programa Europeo de Evaluación de Coches

Reglamento No 94 CEPE. Prescripciones uniformes sobre la homologación de los vehículos en lo relativo a la protección de sus ocupantes en caso de colisión frontal. Reglamentos. y Anexos 3 y 4.

Resolución No.097-DIR-2016-ANT. Reglamento del procedimiento general de homologación vehicular y dispositivos de medición, control, seguridad y certificación de los vehículos comercializados. Requisitos.

SERA RUIZ, M & BLANCO DIAZ, E. Resistencia de Materiales. [On line]. Barcelona – España; © Centro Internacional de Métodos Numéricos en Ingeniería (CIMNE), 2015. [Consulta: 23 de diciembre 2020]. Disponible en: http://cervera.rmee.upc.edu/libros/Resistencia%20de%20Materiales.pdf

Universidad Politécnica de Madrid, Conceptos básicos de diseño mecánico, Madrid: UPM, 2011

VÁZQUEZ, M. & LÓPEZ, E. El método de los Elementos Finitos, aplicado al análisis estructural. [On line]. Madrid - España: Editorial Noelia. [Consulta: 7 de noviembre 2020]. Disponible en: https://www.academia.edu/38827344/El_m%C3%A9todo_de_los_Elementos_Finitos_aplicado_al_an%C3%A1lisis_estructural_Manuel_V%C3%A1zquez_Elo%C3%ADsa_L%C3%B3pez.

VETTURAZZI, Rafael. Ventajas de la integración de LS-DYNA con las herramientas de Ansys. [blog]. [Consulta: 06 de enero de 2021]. Disponible en: https://www.esss.co/es/blog/ventajas-de-la-integracion-de-ls-dyna-con-las-herramientas-de-ansys/




DOI: https://doi.org/10.23857/pc.v7i1.4124

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