ISBN 978-3-8439-0409-4

978-3-8439-0409-4, Reihe Produktentwicklung

Jan Philipp Borgmann
Sicherheit bei Fahrzeugüberschlägen für nicht angegurtete Insassen

136 Seiten, Dissertation Technische Universität Braunschweig (2012), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

In den USA entfallen über ein Drittel der tödlich verletzten Fahrzeuginsassen auf Unfälle mit Überschlag. Mehr als die Hälfte der bei Überschlagunfällen getöteten werden im Verlauf des Unfalls aus dem Fahrzeug geschleudert, fast alle sind nicht korrekt angeschnallt.

Die Untersuchung von Überschlagunfällen ist komplex: Fahrzeugversuche sind entweder aufwendig und schlecht reproduzierbar oder bilden das Unfallgeschehen nur unzureichend ab. Die Entwicklung allgemeingültiger Testverfahren, wie sie für den Front- und Seitenaufprall etabliert sind, scheitert daran, dass jeder Überschlagunfall anders verläuft.

Bisherige numerische Untersuchungen zu Insassenbelastungen in Überschlagunfällen sind meist stark vereinfacht und beschränken sich auf Teilaspekte. Abschätzungen über die Belastbarkeit und Aussagekraft der durchgeführten Untersuchungen fehlen. Vor diesem Hintergrund werden Möglichkeiten erörtert, den Insassenschutz nicht angegurteter Insassen in Überschlagunfällen mit den Mitteln der FEM-Simulation zu untersuchen.

Als Simulationsmodell wird ein vereinfachtes Fahrzeugmodell verwendet, auf das Fahrzeugbewegungen aus verschiedenen Überschlagtestverfahren aufgeprägt werden.

Parameter und Anfangsbedingungen, wie Reibung und die Position des Insassenmodells, können in der Realität nur mit begrenzter Genauigkeit bestimmt werden. Anhand einer Parameteranalyse wird gezeigt, dass diese Werte einen deutlichen Einfluss auf die Ergebnisgrößen des Simulationsmodells haben. Zur umfassenden Untersuchung von Überschlagunfällen müssen diese Werte daher innerhalb realistischer Grenzen variiert werden.

Dieses Vorgehen wird in der Arbeit angewendet, um die Bewegungen nicht angegurteter Insassen in verschiedenen Überschlagszenarien zu untersuchen. Exemplarisch werden verschiedene Kopfairbagsysteme hinsichtlich ihrer Funktion als Herausschleuderschutz für nicht gegurtete Insassen untersucht.

Der Berechnungsaufwand ist allerdings aufgrund der Vielfalt möglicher Insassenbewegungen und der vergleichsweise langen Betrachtungszeiträume immens. Für die effiziente Entwicklung von Insassenschutzsystemen für Überschlagunfälle sind Komponenten¬tests besser geeignet, da Maßnahmen gezielter untersucht werden können.

Die Parameter für diese Komponenten¬tests lassen sich durch die Anwendung des beschriebenen Simulationsmodells in hoher Korrelation mit dem Feldgeschehen ermitteln.