AGRUPACIÓN DE INTERÉS ECONÓMICO CENTRO SUPERIOR DE INVESTIGACIÓN DEL AUTOMÓVIL Y DE LA SEGURIDAD VIAL N.I.F. G-80719024

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ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LA INTRODUCCIÓN DE CINTURONES DE SEGURIDAD EN EL VUELCO DE LOS AUTOCARES. VALIDEZ DE LAS PRESCRIPCIONES DEL REGLAMENTO UN-ECE 66. DESARROLLADO POR LA: AGRUPACIÓN DE INTERÉS ECONÓMICO CENTRO SUPERIOR DE INVESTIGACIÓN DEL AUTOMÓVIL Y DE LA SEGURIDAD VIAL, CON LA COLABORACIÓN DEL INSTITUTO UNIVERSITARIO DE INVESTIGACIÓN DEL AUTOMÓVIL (INSIA-UPM) PARA LA: FUNDACIÓN INSTITUTO TECNOLÓGICO PARA LA SEGURIDAD DEL AUTOMÓVIL (FITSA)

Madrid, marzo de 2004.

Ctra. de Valencia, km 7, CAMPUS SUR DE LA UPM -28031 MADRIDTFNO: 913365300 FAX: 913365305 e-mail: [email protected]

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EQUIPO TÉCNICO Francisco Aparicio Izquierdo, Dr. Ingeniero Industrial. Andrés García Gracia, Dr. Ingeniero Industrial. Miguel Sánchez Lozano, Dr. Ingeniero Industrial Mª Teresa Vicente Corral, Ingeniera Industrial. Beatriz Valles Fernández, Ingeniera Técnico Industrial. Vicente Martínez García, Ingeniero Técnico Industrial. Luis Martínez Sáez, Dr. Ingeniero Industrial. Fco. Javier Páez Ayuso, Dr. Ingeniero Industrial. Gustavo Cazzola, Ingeniero Industrial.

Responsables de realización de ensayos: Gonzalo Estrada y Arturo Chapatte Íker Vélez de Mendizábal, becario INSIA

EMPRESAS COLABORADORAS HISPANO CARROCERA, S.A. FAINSA, S.A. ASIENTOS ESTEBAN, S.L.

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INDICE A. INTRODUCCIÓN................................................................................................................ 1 A.1. ANTECEDENTES ....................................................................................................... 1 A.2. OBJETIVOS............................................................................................................... 13 B. DESCRIPCIÓN DE LOS TRABAJOS REALIZADOS.................................................... 14 FASE 3) PROPUESTA DE POSIBLES MODIFICACIONES AL REGLAMENTO 66, Y ESTUDIO DE LAS CONSECUENCIAS DE SU INTRODUCCIÓN. ..................................... 14 3.3.4. Consecuencias: viabilidad técnico-económica. .......................................................... 14 FASE 4) ANÁLISIS DE LA RESPUESTA DE ASIENTOS Y ANCLAJES ACTUALES EN CASO DE VUELCO............................................................................................................ 19 4.4. ENSAYOS DE RESISTENCIA LATERAL SOBRE DISTINTOS TIPOS DE ASIENTOS Y ANCLAJES. ....................................................................................................... 19 4.4.1. Asientos situados del lado de vuelco. ............................................................................ 22 4.4.2. Asientos situados en el lado opuesto al vuelco. ............................................................. 24 4.4.3. Comportamiento de los sistemas de anclaje del vehículo. ............................................. 26 4.4.3.1. Estimación de los esfuerzos que pueden llegar en caso de vuelco................29 4.4.3.2. Selección de sistemas de anclaje y modelos de simulación .........................33 4.4.3.3. Análisis de resultados ....................................................................................34 4.5. VALORACIÓN DE LA SITUACIÓN DE LOS ASIENTOS Y ANCLAJES ACTUALES EN RELACIÓN CON SU RESISTENCIA LATERAL. CONSECUENCIAS DE LA APLICACIÓN OBLIGATORIA DEL ENSAYO PROPUESTO. ................................ 36 4.5.1. Necesidad de establecer requisitos de resistencia lateral sobre los asientos, sus anclajes y anclajes de cinturón................................................................................................. 36 4.5.1.1. El asiento como sistema de retención lateral en caso de vuelco. ..................36 4.5.1.2. El asiento como elemento capaz de absorber energía en caso de vuelco ......38 4.5.2. Definición de requisitos y selección de posibles ensayos. ............................................ 39 4.5.2.1. Requisitos como sistema de retención.........................................................39 La ventaja de esta opción es que el fabricante asegura que tiene un diseño de anclaje que resulta válido para cualquier asiento que vaya a instalar en su vehículo, sin tener que repetir ensayos o modificar el diseño en caso de sustituir unos asientos por otros de distinto tipo o fabricante. .......................................................................................41 4.5.2.2. Para incluirlos en el Reglamento 66. ............................................................41 4.5.3. Consecuencias de la obligatoriedad del ensayo propuesto: viabilidad. ......................... 42 C. CONCLUSIONES.............................................................................................................. 45

INDICE DE FIGURAS. Figura 1. Figura 2. Figura 3. Figura 4. Figura 5. Figura 6. Figura 7. Figura 8.

Módulo de autocar de 12 m representativo, con asientos unión pata-guía lateral.... 3 Modelo de elementos finitos. Simulación del vuelco............................................... 3 Ensayos sin pasajeros, con pasajeros sin retener y con cinturón de 3 puntos. ......... 4 Cálculo de la energía absorbida en función de la deformación................................ 5 Ejemplo de utillajes que representen a los pasajeros retenidos. ............................... 6 Ensayos de algunos asientos situados en el lado de vuelco.................................... 11 Ensayo de asientos en el lado opuesto a vuelco. .................................................... 12 Deformación a nivel de ventana. ............................................................................ 15 Ctra. de Valencia, km 7, CAMPUS SUR DE LA UPM -28031 MADRIDTFNO: 913365300 FAX: 913365305 e-mail: [email protected]

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Figura 9. Deformación en accidentes con vuelco o despeñamiento ...................................... 17 Figura 10. Número de muertos/ocupantes con implicación de autobuses y autocares, en vuelco y/o despeñamiento, según la fecha de matriculación del vehículo. ................................ 18 Figura 11. Curvas cerrando respecto al eje de giro del utillaje................................................ 23 Figura 12. Todas las curvas Momento-ángulo con el contacto respaldo a distinta altura ....... 23 Figura 13. Ensayos última tanda de asientos lado de vuelco ................................................... 24 Figura 14. Todas las curvas Momento-ángulo (“abriendo”) resp. al eje de giro del utillaje ... 25 Figura 15. Contraste “abriendo-cerrando” sin contacto........................................................... 25 Figura 16. Ensayos última tanda de asientos lado opuesto al vuelco ...................................... 26 Figura 17. Resumen ensayos anclaje de asiento. ..................................................................... 27 Figura 18. Resumen ensayos anclaje de cinturón. ................................................................... 28 Figura 19. MEF para calcular rigidez en los asientos y esfuerzos en los amarres................... 30 Figura 20. Detalle guía piso/pasillo. M.E.F. ............................................................................ 33 Figura 21. Detalle guía lateral M.E.F. ..................................................................................... 33 Figura 22. Modulo M.E.F. ....................................................................................................... 34 Figura 23. Deformaciones de sistemas de anclaje en vuelco sin retener. ................................ 36 Figura 24. Esquema ensayo anclaje de asiento. ....................................................................... 40

INDICE DE TABLAS. Tabla 1. Masa fija correspondiente a los pasajeros en función del cinturón. ............................. 6 Tabla 2. Cálculo del incremento de energía debido a los pasajeros. .......................................... 8 Tabla 3. Fuerzas transversales a aplicar en los anclajes de cinturón ......................................... 9 Tabla 4. Ensayos para configuración pata-unión lateral .......................................................... 10 Tabla 5. Ensayos para configuración pata-pata ........................................................................ 10 Tabla 6. Incremento de energía y masa en cada caso analizado............................................... 15 Tabla 7. Matriz de ensayos sobre asientos................................................................................. 21 Tabla 8. Esfuerzos en tornillo de anclaje a piso según ensayos de reglamentación. ................ 28 Tabla 9. Esfuerzos a aplicar en los puntos de fijación del asiento al vehículo. ........................ 31 Tabla 10. Cálculo de esfuerzos en zonas de anclaje .................................................................. 41

ANEXOS Anexo I. Anexo II. Anexo III. Anexo IV.

Toma de datos de ensayos de asientos y anclajes de cinturón Últimos ensayos Curvas obtenidas en los ensayos de asientos y anclajes de cinturón Últimos ensayos Procedimientos de ensayo empleados para el estudio de resistencia lateral de asientos Resultados del MEF para cálculo de sistema de fijación

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BIBLIOGRAFÍA [1] Reglamento Nº 66R00. Prescripciones uniformes relativas a la homologación de los vehículos de gran capacidad para el transporte de personas en lo que concierne a la resistencia mecánica de su superestructura. E/ECE/324. E/ECE/TRANS/505. Rev.1/Add.65/Mod.1. 3 de diciembre de 1997 [2] Reglamento Nº 36R03. Prescripciones uniformes relativas a la homologación de los vehículos de grandes dimensiones para el transporte de personas en lo referente a sus características generales de construcción. E/ECE/324. E/ECE/TRANS/505. Rev. 1/Add.35/Rev.1/Amend.1. 4 de noviembre de 1998. [3] DIRECTIVA DEL CONSEJO relativa a la aproximación de las legislaciones de los Estados miembros sobre los anclajes de los cinturones de seguridad de los vehículos a motor. Diario Oficial de las Comunidades Europeas. Directiva 76/115/CEE-96/38/CE. [4] DIRECTIVA DEL CONSEJO relativa a los asientos, a sus anclajes y a los apoyacabezas de los vehículos a motor. Diario Oficial de las Comunidades Europeas. Directiva 74/408/CEE-96/37/CE. [5] DIRECTIVA DEL CONSEJO relativa a la aproximación de las legislaciones de los Estados miembros sobre el acondicionamiento interior de los vehículos a motor. Diario Oficial de las Comunidades Europeas. Directiva 74/60/CEE-2000/4/CE. [6] “Enhaced Coach and Bus Occupant Safety. ECBOS.” FIFTH FRAMEWORK PROGRAMME. European Commission. [7] García Gracia, A; Sánchez Lozano, M; Vicente, T; Martínez Sáez, L.; Paez Ayuso, J. “Determination of the influence of safety belts use in the rollover of coaches. Possible increase of R66 requirements.”33. Meeting of Bus and Coach Experts Budapest, 2002. [8] Kaleps I.; Whitestone J. “Hybrid III Geometrical and Inertial Properties”, SAE, 1988, 97(5): 107-127. [9] García Gracia, A.; Sánchez Lozano, M.; Vicente Corral, T.; Martínez Sáez, L.; Páez Ayuso, J. “La influencia de los cinturones en la deformación estructural de autocares”, Revista VIAJEROS, Diciembre 2002: 19-22. [10] García, A.; Sánchez, M.; Vicente, T.; Martínez, L.; “Determination of the influence of safety belts used in the rollover of coaches. Possible increase of R66 requirements.”, 33 Meeting of bus and coach experts. Budapest, 2002. [11] Aparicio, F.; García, A.; “Improvement of energy absorption in coaches under rollover accidents through absorption elements.”, 33 Meeting of bus and coach experts. Budapest, 2002. [12] García, A.; Sánchez, M.; Alcalá, E.; Aparicio, F.; “Bus rollover simulation method of INSIA used for type approval.”, 30 TH Meeting of bus and coach experts. Gyor, 1999. [13] García A.; Sánchez M.; Vicente T.; Martínez, L.; “Analysis of influence of safety belts mounted on coaches, repercussion on 74/408/CEE. European Directive prescriptions.”, European Automotive Congress, Barcelona, 1999.

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[14] García, A.; Alcalá, E. “Estudio teórico-experimental de la aportación de los asientos a la resistencia de los V.G.D.T.P. sometidos a vuelco lateral”, III Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica., Cuba, 1997 [15] García, A.; Alcalá, E; “Determinación de la energía puesta en juego en un vuelco lateral de superestructuras de autobuses y autocares.”, III Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica. Cuba, 1997 [16] García, A.; Aparicio, F.; Alcalá, E; “Spanish experiments relating to the autorization of V.G.D.T.P. in accordance with regulation 66.”, XXVII Meeting of bus and coach experts. Budapest, 1996 [17] García, A.; Alcalá, E; Díaz, V.;“Consideraciones sobre la determinación de la energía a absorber por los autocares según el Reglamento 66 de Ginebra.”, XI Congreso Nacional de Ingeniería Mecánica. Valencia, 1994 [18] Vera, C.; García, A.; Díaz, V.;“Criterion for the structural design of buses and coaches.”, XXIV Meeting of bus and coach experts, Budapest, 1993 [19] García, A.; Aparicio, F.; Aguilar, E.; Alcalá, E. “Absorción de energía en componentes estructurales de autobuses y autocares bajo la acción de vuelco lateral..”, X Congreso Nacional de Ingeniería Mecánica. AEIM, 1992 [20] García, A.; Aparicio, F.;“Estudio sobre la resistencia al vuelco de módulos de autocar.”, IX Congreso Nacional de Ingeniería Mecánica. AEIM, 1990 [21] Aparicio, F.; García, A.; Díaz-Carrasco, A.;“Study about the plastic deformation of the beams used in the structures of bus and coach.”, XXI Meeting of bus and coach experts, Budapest, 1990. [22] García, A.; Aparicio, F.; “Estudio estadístico de las propiedades características a flexión de los perfiles huecos de acero utilizados en la superestructura de autobuses y autocares”, VIII Congreso Nacional de Ingeniería Mecánica. AEIM., 1989. [23] López, A.; Aparicio, F.; García, A.; Díaz-Carrasco, A.; Villagarcía. “Deformación plástica de los perfiles huecos de acero utilizados en la superestructura de autocares y autobuses”, VII Congreso Nacional de Ingeniería Mecánica. AEIM., 1988. [24] Aparicio, F.; García, A.; Páez, F.J. “Influencia de la reglamentación sobre seguridad pasiva en los accidentes con implicación de autocares”, IV Congreso de Ingeniería del Transporte. CIT, 2000. [25] Aparicio, F.; Páez, F.J.; Antonelli, S. “Evolución de la acidentalidad y lesividad en los accidentes con víctimas con implicación de autocares”, Jornada Nacional de Autobuses y Autocares. Madrid, 1999. [26]“Análisis de la influencia de la introducción de cinturones de seguridad en el vuelco de los autocares. Validez de las prescripciones del Reglamento UNE-ECE 66. ”, Desarrollado por la agrupación de interés económico Centro Superior de Investigación del Automóvil y de la Seguridad Vial, con la colaboración de INSIA-UPM para FITSA. Entrega mayo de 2002 y entrega marzo de 2003. [27] “Estudio para analizar la repercusión de la obligatoriedad de cinturones de seguridad en las prescripciones del Reglamento 80 y Directiva 74/408/CEE”, realizado por INSIAUPM para el Ministerio de Industria y Energía en 1998. Ctra. de Valencia, km 7, CAMPUS SUR DE LA UPM -28031 MADRIDTFNO: 913365300 FAX: 913365305 e-mail: [email protected]

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ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LA INTRODUCCIÓN DE CINTURONES DE SEGURIDAD EN EL VUELCO DE LOS AUTOCARES. VALIDEZ DE LAS PRESCRIPCIONES DEL REGLAMENTO UN-ECE 66. A. INTRODUCCIÓN A.1. ANTECEDENTES La Directiva 96/38 [3] establece la obligatoriedad del montaje de cinturones de seguridad para todos los asientos de los autocares. Dicha Directiva establece prescripciones en relación con la resistencia de los anclajes de los cinturones de seguridad a los esfuerzos longitudinales provocados en un choque frontal. No obstante, no se considera ningún tipo de exigencia para el comportamiento de los cinturones y sus anclajes ante una solicitación lateral, como la que se da en caso de vuelco del autocar. Por otra parte, el Reglamento UN-ECE 66 [1], actualmente en vigor en España, establece que la superestructura del vehículo tendrá la resistencia suficiente para asegurar que durante y después de un ensayo de vuelco definido, ninguna parte desplazada del vehículo invade un espacio de supervivencia y ninguna parte del espacio de supervivencia sobresale de la estructura deformada. En este vuelco tipo se considera únicamente la masa correspondiente al vehículo vacío. A raíz de la inminente entrada en vigor de la obligatoriedad del uso del cinturón por parte de los pasajeros, se ha suscitado cierta polémica sobre la conveniencia de incluir la masa de los pasajeros de cara a la verificación de la resistencia de la superestructura durante el vuelco. El hecho de considerar la masa de los pasajeros unida al vehículo, aumentará la energía puesta en juego durante el vuelco, que deberá ser absorbida por la superestructura dando lugar a una mayor deformación. No obstante, los pasajeros no se encuentran en ningún caso unidos rígidamente al vehículo, por lo que de cara a evaluar este aumento de la energía a absorber, sólo debería considerarse un porcentaje de su masa. Se plantean las siguientes cuestiones: ¾ Los asientos sin cinturones de seguridad pueden efectuar una cierta retención de los pasajeros en caso de vuelco. ¿Es esta retención suficientemente importante como para incrementar de manera significativa la energía puesta en juego en el vuelco, en relación con la correspondiente al vehículo vacío? ¾ Con el empleo de cinturones de seguridad aumentará el grado de retención de los pasajeros durante el vuelco. ¿Es relevante este aumento? ¿Supone por tanto el uso de cinturones de seguridad un incremento importante de la energía a absorber en el vuelco? ¾ ¿Debería aumentarse la energía a absorber en el ensayo de vuelco del Reglamento 66 para reflejar esta influencia de los pasajeros? ¾ En ese caso, ¿debería incrementarse el nivel de energía para tener en cuenta el efecto de la retención efectuada por los asientos, que hasta ahora no se ha tenido en cuenta en el

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Reglamento 66, y por los cinturones? ¿Qué porcentaje de la masa de los pasajeros debería considerarse unida al vehículo de cara a evaluar la energía a absorber durante el vuelco? ¾ ¿O por el contrario debería tenerse en cuenta únicamente el aumento de energía debido a la introducción de los cinturones? ¿Qué porcentaje de la masa de los pasajeros debería considerarse unida al vehículo en este caso? ¾ ¿Qué consecuencias tendrían para el sector estas modificaciones del Reglamento 66? ¿Sería necesario cambiar o reforzar de manera importante las estructuras de los vehículos actuales? ¾ ¿Qué solicitaciones laterales han de soportar los asientos y los anclajes de los cinturones de seguridad en caso de vuelco? Se debería definir un ensayo para verificar su resistencia ante este tipo de esfuerzos. ¾ ¿Son los asientos y anclajes actuales suficientemente resistentes para soportar este tipo de solicitaciones? Actualmente se está discutiendo sobre este asunto en distintos foros europeos en los que está presente el INSIA-UPM, como son el GRSG de las Naciones Unidas en Ginebra y el grupo AdHoc para la revisión del Reglamento 66, así como en el marco de un proyecto europeo para la mejora global de la seguridad en los autobuses y autocares, llamado ECBOS, en el que también participa el INSIA-UPM. Ante esta situación, se planteó la realización de este Proyecto, con el que se pretende obtener resultados que permitan a la administración española extraer conclusiones sobre las consecuencias de la obligatoriedad de los cinturones de seguridad, y que por otra parte, puedan ser presentadas en los distintos foros europeos, como aportación española a los trabajos que se están desarrollando. La primera parte del Proyecto se finalizó en mayo de 2002, concluyéndose los trabajos correspondientes a las dos primeras fases del estudio, que son: Fase 1: Estudio de características técnicas de los autocares, asientos y anclajes que pueden influir en el vuelco Fase 2: Análisis de la influencia de los ocupantes y los cinturones de seguridad en el vuelco De los trabajos realizados hasta la fecha puede destacarse las siguientes conclusiones: ¾ Del análisis de las características de los modelos de autocar más comunes, se ha deducido que, entre los vehículos que se fabrican en la actualidad, existe una uniformidad importante en las características que pueden tener relevancia de cara a su comportamiento en el vuelco (altura, altura de centro de gravedad, tipo de perfiles y uniones utilizadas). Una conclusión similar puede extraerse respecto a la configuración de anclaje de asiento más utilizada. Esto ha permitido la definición de un tipo de autocar que puede considerarse suficientemente representativo de la gran mayoría de los vehículos que se fabrican en la actualidad.

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Figura 1. Módulo de autocar de 12 m representativo, con asientos unión pata-guía lateral. ¾ Se han elaborado modelos matemáticos de vuelco, usando la técnica de elementos finitos, con los que puede simularse el vuelco de los autocares o de módulos representativos. Los modelos basados en el vehículo tipo considerado, han sido validados a través de datos experimentales, y serán útiles para analizar la influencia de los ocupantes y de los cinturones de seguridad en el vuelco, así como para valorar la resistencia de los vehículos actuales, y las posibles modificaciones necesarias de cara a un posible incremento en los requerimientos del Reglamento 66.

Figura 2. Modelo de elementos finitos. Simulación del vuelco.

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¾ Del análisis directo de los datos experimentales de que se ha dispuesto, puede deducirse que la presencia de ocupantes retenidos mediante cinturones de seguridad tiene una gran influencia en la energía absorbida y la deformación provocada en la estructura durante el vuelco. Por el contrario, los ocupantes sin retener no parecen tener una influencia importante.

Figura 3. Ensayos sin pasajeros, con pasajeros sin retener y con cinturón de 3 puntos. ¾ Haciendo uso de los modelos de elementos finitos desarrollados, se ha cuantificado la influencia de los pasajeros retenidos por cinturones de seguridad de 3 puntos. Se ha concluido que los resultados del vuelco de un autocar con pasajeros con cinturón de 3 puntos, son equivalentes a los que se obtendrían considerando un 90% de la masa de los mismos rígidamente unida a la estructura.

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ENSAYO 1 MODELO 1 ENSAYO 2 MODELO 2 SENSOR DE HILO EN EXTENSIÓN

325 mm

326 mm

497 mm

497 mm

SENSOR DE HILO EN COMPRESIÓN

397 mm

396 mm

> 650 mm

677 mm

ENERGÍA ABSORBIDA

7427 J

12180 J

Figura 4. Cálculo de la energía absorbida en función de la deformación.

A partir de los resultados obtenidos, se planteó la continuación del estudio con los resultados según el Informe Técnico entregado en Marzo de 2003, en la que se desarrolló parte de las dos siguientes fases del estudio: Fase 3: Propuesta de posibles modificaciones al Reglamento 66, y estudio de las consecuencias de su introducción. Fase 4: Análisis de la respuesta de asientos y anclajes actuales en caso de vuelco. Se pueden destacar los siguientes resultados: ¾ Se propusieron modificaciones en las prescripciones de ensayo y/o cálculo de resistencia a vuelco del Reglamento UNE-ECE 66 para reflejar la influencia de los ocupantes retenidos. Estas modificaciones se resumen en:

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Modificaciones en los métodos de ensayo (vuelco de vehículo completo o de módulo representativo): Introducir la masa de los pasajeros retenidos de una de las siguientes formas: -

Con una masa rígida M02 unida al asiento, con altura del centro de gravedad en torno a 100 mm sobre el punto de referencia H del asiento y valor en función del sistema de retención como indica la siguiente tabla: TIPO DE CINTURÓN

MASA PASAJERO Q

MASA FIJA ASIENTO M02

SIN CINTURÓN 2 PUNTOS 3 PUNTOS

68 kg 68 kg 68 kg

0 34 kg 61.2 kg

Tabla 1. Masa fija correspondiente a los pasajeros en función del cinturón. -

Con un utillaje antropomórfico, de masa Q y altura del centro de gravedad en torno a 100 mm sobre el punto de referencia H del asiento. Este utillaje se fija al asiento mediante el propio cinturón de seguridad. De esta forma se pueden tener las características reales del movimiento.

Figura 5. Ejemplo de utillajes que representen a los pasajeros retenidos.

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Modificaciones en los métodos de cálculo: Dependerá del método de cálculo seleccionado. -

Mediante modelos de simulación con análisis cuasi-estático que representan la superestructura del vehículo y permiten obtener la energía absorbida hasta la invasión del espacio de supervivencia, la única modificación consistirá en el requisito de energía que debe absorberse. Esa energía deberá ser calculada teniendo en cuenta la masa de los pasajeros retenidos mediante la siguiente ecuación:

⎡ ⎛ W ⎞2 W E = C ⋅ M ⋅ g ⋅ ⎢ ⎜ ⎟ + H S2 − 2H ⎢⎣ ⎝ 2 ⎠

H 2 − 0,8 2 + 0.8

HS ⎤ ⎥ H ⎥ ⎦

Donde: E = energía a absorber por la estructura del autocar C = porcentaje de la energía potencial perdida durante el vuelco que debe absorber la estructura (valor fijo de 0,75 según el Reglamento) M = M 1 + n ⋅ M 02

M 1 ⋅ H 1 + n ⋅ M 02 ⋅ H 02 M 1 + n ⋅ M 02 M1 = masa del autocar sin considerar los pasajeros H1 = altura del centro de gravedad del autocar sin considerar los pasajeros n = número de pasajeros M02 = masa correspondiente a un pasajero retenido = K*Q K = % de la masa de los pasajeros que se considera rígidamente unida al vehículo Q = masa de referencia de los pasajeros H02 = altura del centro de gravedad de los pasajeros H = altura del autocar HS =

La masa correspondiente al pasajero retenido depende del sistema de retención, correspondiendo a un 50% de su masa para pasajeros con cinturón subabdominal y a un 90% para pasajeros con cinturón de 3 puntos. Ese porcentaje se aplica a una masa de referencia Q = 68 kg. La altura del centro de gravedad H02 estará en torno a 100 mm sobre el punto de referencia H del asiento. -

Mediante modelos de simulación dinámicos se pueden añadir las masas puntuales fijas correspondientes a los pasajeros retenidos en cada uno de los asientos (con una altura del centro de gravedad a unos 100 mm sobre el punto de referencia H del asiento). Estas masas se podrían añadir de forma rígida a la estructura (suponiendo que los asientos no absorben energía en la deformación) o incluso mediante una modelización de los asientos.

¾ Se evaluó el incremento de energía que tendrían que absorber las superestructuras en base a los datos de vehículos actuales, para tener en cuenta los cambios producidos por los pasajeros retenidos en función de las dimensiones del vehículo. Este incremento

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resulta menor cuando los pasajeros están retenidos con cinturón de 2 puntos que cuando llevan cinturón de 3 puntos. Pero en todos los casos el incremento de energía es superior a un 20-25% por lo que no puede suponerse que un vehículo con su estructura actual y con pasajeros retenidos supere esos niveles. La siguiente tabla muestra los valores obtenidos en función de la longitud y del sistema de retención. Los rangos dentro de cada casilla contemplan la variabilidad de la altura del centro de gravedad estimada.

MAXIMO MINIMO PROMEDIO

L