Superpočítání pro průmysl www.it4i.cz

Náraz sedící osoby

Inovovaný konstrukční návrh dvousedadla vlakové soupravy

Na základě spolupráce s firmou Borcad cz, s.r.o. byly navrženy určité konstrukční úpravy stávajících dvousedadel vlakových souprav pro specifické normy vyžadované v některých zemích EU.

Užití explicitní numerické metody pro počítačovou simulaci

Z dodané výkresové dokumentace vytvořené v CAD systému, byl vytvořen vhodnou diskretizací konečnoprvkový model dvousedadla a osazen počítačovým modelem sedící osoby (dummy). Podle normou zadaných kinematických podmínek nárazu byla realizovaná počítačová simulace nárazu s využitím programů LS-PrePost a ANSYS LS DYNA. Při „předním nárazu“ nejdříve narážejí kolena osoby (Obr. 1) a následně hlava osoby (Obr. 2). Část průběhu počítačové simulace je na přiloženém videu.

Vyhodnocení míry bezpečnosti osoby při normovaném nárazu podle platných národních norem

Cílem počítačových simulací je ověřit, zda inovovaná konstrukce splňuje bezpečnostní kritéria normy pro jednotlivé části lidského těla. Tato národní kritéria definují zcela odlišné meze bezpečnosti pro jednotlivé části těla a to buď na základě kinematických či silových hodnot zjištěných v průběhu rázu na počítačovém modelu osoby.

Zátěž na jednotlivé části lidského těla během nárazu je podle normy GM/RT2100, Iss. 5 posuzována z biomechanických kritérií. Za účelem výpočtu biomechanických kritérií z experimentálních měření byl vytvořen software Výpočetní aplikace pro posouzení kritérií poranění z laboratorního crash testu železničního dvousedadla dle normy GM/RT2100, Iss. 5. Pro výpočet biomechanických kritérií z počítačových simulací byly vytvořeny softwary dva (Výpočetní aplikace pro posouzení kritérií poranění ze simulací crash testu s figurínou LSTC Hybrid III 50th Fast dle normy GM/RT2100, Iss. 5, Výpočetní aplikace pro posouzení kritérií poranění ze simulací crash testu s figurínou LSTC NCAC Hybrid III 50th dle normy GM/RT2100, Iss. 5), a to pro tuhou a poddajnou figurínu.

V rámci zpracování diplomové práce byl vytvořen rovněž software Výpočetní aplikace pro posouzení silových účinků dvoubodového bezpečnostního pásu v kotevních bodech dle normy SAE AS 8049C, a to pro návrh leteckých sedadel.

Software byl vyvíjen ve spolupráci s výrobci železničních sedadel a v rámci projektů: Využití HPC k rozsáhlým výpočtům v mechanice (SP2016/176) a Národní program udržitelnosti II (NPU II) „IT4Innovations excellence in science – LQ1602“. Komerční využití softwarů je vázáno na nabytí licence. Nekomerční využití softwarů je možné pouze v rámci výuky studentů z VŠB-TU Ostrava.

Vybraná biomechanická kritéria vypočítaná softwary jsou uvedena na obrázcích níže. V softwarech se postupy uvedenými v normě GM/RT2100, Iss. 5 pro jednotlivé části těla určí, následují kritéria poranění:

Partneři