Protección de peatones
Período
2012-2023Sector
AutomociónServicio
Desarrollo CAE de la carrocería del automóvil en protección de peatonesCONTEXTO
Empleando la capacidad de desarrollo CAE (Computer Assisted Engineering), SOLUTE participa desde 2012 en el desarrollo de los diseños de las carrocerías de nuevos automóviles con la requerida protección de peatones que optimizar la seguridad vial minimizando las posibles lesiones de los viandantes en caso de impacto. Esto se logra utilizando las herramientas de simulación FEM (Finite Element Method), que permiten agilizar y abaratar la evaluación de los casos de estudio en comparación con la construcción y ensayo de prototipos reales.
El desarrollo CAE de la carrocería de un automóvil pretende optimizar, mediante herramientas basadas en el Método de simulación por Elementos Finitos (FEM), el diseño de la carrocería para cumplir con los requerimientos de protección de peatones en caso de atropello y así evitar o minimizar las lesiones producidas en el impacto.
En base a las normativas internacionales, como las directivas ECE R-127.03 / GTR No.9, EuroNCAP o regulaciones de China (C-NCAP, C-IASI), se homologan y validan los diseños de las piezas externas del vehículo implicadas en la seguridad vial en caso de accidentes con peatones implicados. Los fabricantes han de cumplir con los requisitos de las normativas de protección de peatones específicas de cada mercado y deben homologar sus productos allí para poder comercializarlos, por lo que esta disciplina tiene mucho peso en el desarrollo de un nuevo automóvil.
RESULTADOS
El desarrollo CAE de la carrocería permite obtener un diseño óptimo desde el punto de vista de protección de peatones de las piezas que tienen influencia en estos impactos y que componen el vehículo, mediante la simulación FEM para así no tener que realizar este desarrollo mediante la construcción de prototipos y la ejecución de ensayos, que son muy costosos tanto en tiempo como en dinero. El desarrollo CAE permite ser muy ágil en los desarrollos de las carrocerías y obtener con un alto grado de fiabilidad un diseño que cumpla los requisitos técnicos de las normativas y protocolos de seguridad vial.
EXPERIENCIA
SOLUTE cuenta con más de diez años de experiencia en el sector de automoción, pues desde 2012 ha participado en el desarrollo de la carrocería de 14 modelos diferentes de vehículos, de variadas tipologías: utilitarios, SUV, híbridos o eléctricos. Nuestra implicación ha ido desde las fases más tempranas de desarrollo a la validación de los vehículos fabricados en serie.
Los resultados obtenidos se analizan exhaustivamente usando herramientas de postproceso específicas como META (BetaCAE) o ANIMATOR4, automatizando procesos mediante el desarrollo de scripts.
METODOLOGÍA
El input de partida es el diseño exterior del vehículo a partir del que se desarrollan todas las distintas piezas mediante herramientas de diseño CAD (Computer Assisted Design). Estos 3D´s se trasforman en modelos de elementos finitos mediante herramientas de preproceso como ANSA (BetaCAE) para poder simular así los casos de carga de protección de peatones, que se definen en función a la normativa. El objetivo es comprobar todos los puntos potenciales de impacto según el tipo de persona (altura, peso…) y los diferentes factores a tener en cuenta, como la velocidad, el ángulo o la zona de choque. Para lograrlo es necesario dividir el cuerpo humano en las tres partes que son más propensas a sufrir una lesión en caso de atropello (cabeza, cadera y pierna).
Mediante softwares computacionales de CAE avanzados, basados en simulación por elementos finitos de tipo explícito, como PAMCRASH (ESI), se definen y calculan estos casos para obtener los distintos parámetros biomecánicos que es preciso analizar, como la deformación de los huesos o ligamentos, o la aceleración en la cabeza, para evaluar si cumple con los valores adecuados de protección ante impactos.
Los resultados obtenidos se analizan exhaustivamente usando herramientas de postproceso específicas como META (BetaCAE) o ANIMATOR4, automatizando procesos mediante el desarrollo de scripts que permitan analizar la gran cantidad de resultados que se generan optimizando el tiempo.
Estos se registran y se entregan al cliente a modo de informe detallado, en el que se describe en detalle toda la casuística del impacto, se proponen recomendaciones de seguridad y se comparten las conclusiones obtenidas en el análisis. Además, siempre que es preciso, se realizarán cambios en el diseño hasta cumplir con los objetivos y se analizan optimizaciones para buscar siempre la mejor solución posible.
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