PROJECTS

HERSACA

Title:
Desarrollo de Herramientas Avanzadas para la Simulación de Accidentes de Autocares incluyendo Modelos Virtuales del Cuerpo Humano

REF: TRA2016-77979-R

 

Duration:   12/2016 – 12/2020

 

Budget:   169.000 €

Resume:

El proyecto HERSACA, Desarrollo de Herramientas Avanzadas para la Simulación de Accidentes de Autocares incluyendo Modelos Virtuales del Cuerpo Humano, ha permitido que 8 doctores y 5 investigadores, estudien la seguridad ofrecida por los autocares, utilizando las herramientas y los modelos del cuerpo humano más avanzados e innovadores que existen, tanto virtuales como físicos y en las dos configuraciones de choque más relevantes para los autocares: el impacto frontal por ser el que más energía involucra y el vuelco, que continúa siendo uno de los accidentes más frecuentes y lesivos en los autocares. Mediante la utilización y el desarrollo de modelos virtuales del cuerpo humano MVCH en elementos finitos y de maniquíes más biofieles y con mayores capacidades de medida, se ha abierto la posibilidad de evaluar un mayor número de lesiones que con las herramientas existentes antes de su realización.

El desarrollo del proyecto ha permitido generar nuevas herramientas, procesos y métodos de simulación robustos y validados para el estudio del comportamiento del cuerpo humano en colisiones de los autocares. A nivel científico-técnico el proyecto es pionero en la aplicación de los Modelos Virtuales del Cuerpo Humano en Elementos Finitos al estudio de los mecanismos lesionales de los accidentes de autocares. También es novedoso el desarrollo de un sistema de medida de la deformación torácica del maniquí Hybrid-III en cuatro puntos, de forma equivalente a como lo realiza el maniquí THOR. Estas nuevas capacidades de medida torácica nos han permitido valorar mejor las probabilidades de lesión torácica cuando se emplean cinturones de seguridad de 3 puntos en las butacas de autocares.

En el proyecto, se ha aplicado una metodología novedosa y robusta para desarrollar y validar los modelos del habitáculo de los autocares en choques frontales y vuelcos. Los maniquíes físicos existentes se han utilizado para ensayar el habitáculo de los pasajeros frente a impactos de choque. Posteriormente se ha desarrollado el mismo habitáculo en elementos finitos, incluyendo los maniquíes de impacto y se han empleado los ensayos físicos para validar el modelo virtual del habitáculo. Una vez validado el habitáculo virtual, se han incluido modelos del cuerpo humano en elementos finitos y se han replicado los ensayos de choque.

Los modelos virtuales del cuerpo humano permiten analizar las lesiones histológicas de los ocupantes y también permiten modificar las propiedades mecánicas de sus materiales biológicos constitutivos, para simular el efecto del envejecimiento en la lesividad. Estos modelos del cuerpo humano, permiten inferir los efectos que la variabilidad inherente entre sujetos induce en las lesiones y que no se puede estudiar mediante los maniquíes físicos. Se han realizado ensayos de determinación de las propiedades mecánicas sobre muestras de costillas humanas para disponer de datos actuales y validados de la variabilidad de estas propiedades.

Junto al estudio de lesividad, también se ha evaluado la influencia que tiene la reparación de las estructuras accidentadas de los autobuses en su capacidad de absorción de energía e integridad en caso de sufrir un segundo vuelco.

La realización del proyecto ha permitido analizar de forma extensiva los mecanismos lesionales con diferentes arquetipos del cuerpo humano, en accidentes frontales y vuelcos de autocares, empleando herramientas avanzadas y superando los actuales niveles de protección exigidos por las reglamentaciones de seguridad. Esto nos permitirá avanzar hacia unos niveles de protección acordes con la visión de cero fallecidos en accidentes de autocares.

 

     

 

Partners:

INSIA – UPM

Financing: