Analysis of the influence of the speed of impact against an obstacle on the dynamic loads acting on occupants of an automotive vehicle with body-on-frame design of the load-bearing structure

The dynamic loads acting on a human body during a road accident may cause bodily injuries. The values of such loads measured on test dummies make it possible to predict the effects of the loads on vehicle occupants, with the prediction being based on biomechanical modelling. The dynamic loads were analysed with making use of experimental results of tests where an automotive vehicle came into a head-on collision with an obstacle. In the test vehicle, a Hybrid III test dummy provided with a set of sensors was held with seat belts in the driver's position. By using the experimental results and the determined extreme values of dynamic loads, the dependence of the dynamic loads on the speed of vehicle impact against an obstacle is searched. The knowledge of this dependence will facilitate the prediction of values of dynamic loads and the resulting dangers to the human body that would arise from road accidents. The tests were carried out on an off-road passenger car, where a frame makes a basis of the entire loadbearing structure, i.e. connects all the vehicle components and systems into a self-contained whole and supports the vehicle body. Vehicles with load-bearing structures of this type predominate among those used for military applications. Results of crash tests of such vehicles are rarely published.

Obciążenia dynamiczne, działające na ciało człowieka podczas wypadku drogowego, są źródłem obrażeń. Pomierzone na manekinach wartości tych obciążeń pozwalają, na podstawie modelowania biomechanicznego, na prognozowanie ich skutków dla osób jadących. Analiza obciążeń dynamicznych została przeprowadzona z wykorzystaniem rezultatów badań eksperymentalnych, w których samochód uderza czołowo w przeszkodę. W samochodzie tym manekin Hybrid III z zestawem czujników, przypięty pasami bezpieczeństwa, zajmował pozycję kierowcy. Wykorzystując wyniki badań eksperymentalnych i wyznaczone wartości ekstremalne obciążeń dynamicznych, poszukuje się ich zależności od prędkości uderzenia samochodu w przeszkodę. Poznanie takiej zależności ułatwia prognozowanie wartości obciążeń dynamicznych i powstających zagrożeń dla ciała człowieka w wypadkach drogowych. Badaniom poddano samochód osobowo-terenowy, w którym rama stanowi podstawę układu nośnego, czyli łączy wszystkie zespoły i układy w jedną całość oraz podtrzymuje nadwozie. Samochody o takiej konstrukcji nośnej dominują w zastosowaniach wojskowych. Wyniki ich badań zderzeniowych są rzadko publikowane.