intervenciones para mejorar el uso de sistemas de retención infantil
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INFORME FINAL: INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO. Proyecto Financiado por la Dirección General de Tráfico Nº Expediente: 0100DGT21368 Pedrola, Noviembre de 2012 www.centro-zaragoza.com INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 1. INTRODUCCIÓN....................................................................................................... 2 2. ESTUDIO Y ANÁLISIS DE ESTUDIOS OBSERVACIONALES SOBRE EL FUERA DE POSICIÓN DE LOS NIÑOS DURANTE EL SUEÑO. ..................................................................................... 3 3. ESTUDIO EN PROFUNDIDAD DEL RIESGO DE LESIÓN. .................................................. 11 3.1 RESULTADOS OBTENIDOS EN LA SIMULACIÓN DE UNA COLISIÓN FRONTAL ............... 18 3.1.1 COLISIÓN FRONTAL: DUMMY P6. ..................................................................... 18 3.1.2. COLISIÓN FRONTAL: DUMMY P10 ................................................................. 27 3.1.3. COLISIÓN FRONTAL: DUMMY HYBRIDIII 5th ..................................................... 35 3.2. RESULTADOS OBTENIDOS EN LA SIMULACIÓN DE UNA COLISIÓN POR ALCANCE. ....... 42 3.2.1. COLISIÓN POR ALCANCE: DUMMY P6 ............................................................ 42 3.2.2. COLISIÓN POR ALCANCE: DUMMY P10 .......................................................... 47 3.2.3. COLISIÓN POR ALCANCE: DUMMY HYBRIDIII 5th ............................................... 50 3.3. RESULTADOS OBTENIDOS EN LA SIMULACIÓN DE UNA COLISIÓN LATERAL. ............... 53 3.3.1. COLISIÓN LATERAL: DUMMY P6 ................................................................... 53 3.3.2. COLISIÓN LATERAL: DUMMY P10.................................................................. 58 3.3.3. COLISIÓN LATERAL: DUMMY HYBRID III 5th ..................................................... 63 3.4. CONCLUSIONES. ............................................................................................ 66 4. RECOPILACIÓN Y DIFUSIÓN DE RESULTADOS. ............................................................ 73 5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. .............................................................................. 74 www.centro-zaragoza.com 1 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 1. INTRODUCCIÓN. Es bien conocido el problema que supone el desplazamiento “fuera de posición” de ocupantes, ya que limita la eficacia de los sistemas de retención. Este problema se agrava en niños que utilizan un SRI (Sistema de Retención Infantil) de los grupos II y III (utilizan el cinturón de seguridad del propio vehículo), así como en niños que ya no usan SRI, especialmente durante la fase del sueño, como algunos estudios observacionales ya han evidenciado. El Objetivo General de presente proyecto es reducir el riesgo de lesión en niños que viajan dormidos en el interior de un vehículo. Para conseguirlo se plantean los siguientes Objetivos Específicos: - Cuantificar, mediante simulación por ordenador, el riesgo de lesión según el SRI utilizado y en función de la posición de los niños. - Evaluar la mejora que supondría la utilización de sistemas para evitar el “fuera de posición”. - Difundir los resultados de la investigación en los foros más adecuados, para mejorar el uso de los actuales SRI y favorecer nuevos diseños de SRI mejorados. La población objeto del proyecto son niños, de edades aproximadas comprendidas entre 6 y 14 años: usuarios de SRIs de grupos II y III (entre 15 y 36 kg y que midan menos de 135 cm) y los que ya no están obligados a utilizar SRI (>135 cm), ya que se trata de una población de alto riesgo porque su cuerpo tiene menor tolerancia fisiológica que el de un adulto, especialmente cuando viajan dormidos, al quedar su cuerpo en una posición más vulnerable, y haciendo uso de un cinturón de seguridad diseñado para adultos. www.centro-zaragoza.com 2 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 2. ESTUDIO Y ANÁLISIS DE ESTUDIOS OBSERVACIONALES SOBRE EL FUERA DE POSICIÓN DE LOS NIÑOS DURANTE EL SUEÑO. Para caracterizar el problema, durante la primera fase del proyecto se han analizado los distintos estudios observacionales previos que se han llevado a cabo para analizar la posición de los niños cuando se quedan dormidos en el coche. La revisión de estos estudios ha tenido como objeto analizar la colocación del cinturón de seguridad, la posición lateral del niño y el efecto que tiene el elevador en la posición del niño. En síntesis, en esta primera etapa del proyecto se ha llevado a cabo una recopilación y análisis de los estudios publicados hasta la fecha sobre “fuera de posición” en niños durante la fase de sueño, viajando en el interior de vehículos, con el fin de caracterizar las posiciones más frecuentes y, si fuera posible, las posiciones más desfavorables, según grupos de edad y tipo de SRI que utilicen (o sin SRI). De todos los estudios analizados el que más se ajusta a los objetivos del proyecto que nos ocupa es “Child posture and shoulder belt fit during extended night-time traveling: an in-transit Observational study”, Jason L. Forman, María Seguí-Gómez. Joseph H. Ash, Francisco J. LópezValdés [2]. Dicho estudio concluye, observando en una muestra de 30 voluntarios la posición lateral de la cabeza y la ubicación de la banda torácica del cinturón de seguridad sobre el hombro del ocupante mientras iban sentados en el asiento trasero de un vehículo circulando durante un largo período de tiempo por la noche, que los fuera de posición más comunes son: - Fuera de posición 1: Banda torácica apoya sobre el brazo en vez de apoyar sobre el acromion (Apófisis del omóplato de forma triangular que se articula con un extremo de la clavícula). - Fuera de posición 2: El cinturón está presionando o apoyado sobre el cuello. - Fuera de posición 3: Banda torácica por encima del esternón. Los recorridos analizados consistieron en una combinación de conducción por carretera y por autopista en un circuito predeterminado cerca de Pamplona (España). Los ensayos se llevaron cabo con vehículos del año 2005, de segmento medio, conducidos por un conductor que participa en el proyecto. www.centro-zaragoza.com 3 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Durante el recorrido analizado, la postura del niño en el plano coronal se grabó con una cámara (Sony Handycam model DCR-SR35), con la posibilidad de grabar con infrarrojos cuando hay poca luz. Los recorridos se grabaron con una duración de 75 minutos. Se analizaron un total de 75 fotogramas de video por cada prueba y se escogieron variables de salida para cuantificar la variación de la posición lateral de la cabeza en el plano coronal y para describir cualitativamente la posición de la banda torácica del cinturón sobre el hombro. Los objetivos de este proyecto fueron examinar la posición de la banda torácica del cinturón y el movimiento lateral de la cabeza en niños mayores cuando viajan dormidos. Al igual que ocurre con la banda torácica, la banda abdominal puede cambiar de posición y estar colocada en una posición no óptima cuando el niño se mueve durante el viaje. Algunos estudios afirman que un posición inadecuada de la banda abdominal podría incrementar el riesgo de esfuerzos sobre el abdomen o sobre la columna durante una colisión (Arbogast et al. 2007). Por eso, futuros trabajos podrían incluir un estudio sobre la posición de la banda abdominal del cinturón cuando los niños se duermen en un viaje en automóvil. Una de las conclusiones de este estudio es que futuros esfuerzos deberían incluir también un análisis de la influencia que tiene la posición del cuerpo y la posición del cinturón sobre el riesgo de sufrir lesiones. Esto podría conseguirse mediante simulaciones por ordenador, utilizando las posiciones observadas en este estudio como las posiciones objeto de estudio. Esto es lo que se va a hacer, por lo tanto, en el proyecto que nos ocupa. Las principales conclusiones de este estudio [2] son las siguientes: - El grupo de estudio que utilizó un elevador+respaldo ajustaron incorrectamente la banda torácica del cinturón en menos ocasiones que el grupo que utilizó un elevador sin respaldo o que no utilizó elevador. - El grupo que utilizó elevador+respaldo también redujo de manera importante del movimiento lateral de la cabeza. www.centro-zaragoza.com 4 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 - El grupo de usuarios que utilizaban elevador sin respaldo posicionaron incorrectamente la banda torácica en menos ocasiones que el grupo que no utilizaba elevador, pero esta disminución no es significativa. - El grupo que utilizaba elevador sin respaldo no reduce el movimiento lateral de la cabeza. Estos resultados son consistentes con la presencia de apoyos laterales de la cabeza en el caso de los elevadores con respaldo, los cuales reducen el movimiento del ocupante, proporcionando un apoyo a la cabeza mientras están dormidos. El estudio “Performance evaluation of various high back booster seats tested at 56 km/h using a 6year-old hybrid III dummy” [9] afirma que el incremento del uso de elevadores y elevadores+respaldo requiere una evaluación de sus cualidades técnicas. Estudios previos (Menon et al. y Sherwood et al) han mostrado que el dummy HybridIII de 6 años reproduce una cinemática del cuello y de la cabeza inusuales y las medidas de lesiones en el cuello exceden los valores críticos cuando el dummy esta sentado y sujeto en un elevador + respaldo. Ambos estudios utilizaron los mismos elevadores + respaldo pero los ensayos se realizaron a distintas velocidades y con diferentes condiciones. Este estudio [9] se tomó como punto de partida para evaluar distintos elevadores +respaldo. Se llevaron acabo ensayos sobre trineo a 56 km/h utilizando el dummy HybridIII de 6 años de edad en cuatro elevadores+respaldo diferentes y después se compararon los esfuerzos a los que se vieron sometidos. En los ensayos llevados a cabo se obtuvieron aceleraciones de cabeza, aceleraciones en el pecho y cargas de tensión sobre el cuello más elevadas en unos elevadores+respaldo con respecto a otros, lo que evidencia un comportamiento diferente de los SRI en función de su diseño. Los resultados de estos ensayos confirman lo siguiente: - Cada uno de los elevadores+respaldo evaluados tienen diferentes cualidades técnicas. - Se necesita un dummy HybridIII de 6 años más biofiel. - Se pone en evidencia la divergencia entre los resultados de los ensayos en laboratorio del dummy utilizando elevadores+respaldo y los datos de campo. www.centro-zaragoza.com 5 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 El estudio “Effects of vehicle seat and belt geometry on belt fit for children with and without belt positioning booster seats” [6] llevó a cabo un análisis en laboratorio para cuantificar los efectos de los Sistemas de Retención Infantil (SRI) en la fijación de la banda torácica y abdominal del cinturón. Se midieron las posturas y la posición del cinturón en 44 niños y niñas de edades comprendidas entre 5 y 12 años en cuatro elevadores con respaldo, un elevador sin respaldo y en un asiento de vehículo sin SRI. Se modificaron las posiciones de anclaje del cinturón. En los casos en los que no había SRI se variaron el ángulo de la banqueta, el ángulo del respaldo y la longitud de la banqueta. Todos los casos en los que se utilizó elevador se obtuvo una mejor fijación de la banda abdominal del cinturón que en el caso de no utilizar elevador, pero las diferencias entre los elevadores fueron muy grandes. Desde el punto de vista estadístico la estatura del niño tiene una gran importancia pero sin embargo tiene un efecto relativamente bajo sobre la fijación del cinturón abdominal. Los niños más altos que no utilizan elevador presentan la misma fijación del cinturón abdominal que los más bajos utilizando los peores elevadores. Aumentando el ángulo relativo de la banda abdominal respecto a la horizontal se consigue una mejor fijación de esta banda en el caso de no utilizar elevador, pero los elevadores evitan los efectos negativos que pueden tener las holguras de la banda abdominal del cinturón. La disminución de la longitud de la banqueta en el caso de no utilizar elevador, mejora la fijación de la banda abdominal, sin embargo la variación del ángulo de la banqueta no tiene esa influencia. El anclaje superior del cinturón (D-ring) tiene una gran influencia sobre la fijación de la banda torácica del cinturón cuando no se utiliza elevador con guía de cinturón. Inesperadamente, el peor resultado de fijación de la banda torácica del cinturón se observó en un caso de elevador con respaldo que tenía una guía de cinturón poco eficaz puesto que no permitía colocar el cinturón de manera correcta para proteger al dummy. La banda torácica del cinturón tiene peor posición (fuera de posición) en un elevador sin respaldo que si no se utiliza elevador, pero los niños que utilizan elevador también amplifican la influencia de la posición del D-Ring, de manera que los niños probablemente estarán más expuestos a una www.centro-zaragoza.com 6 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 fijación poco eficaz del cinturón debido al fuera de posición y a las posiciones adelantadas del DRing cuando utilizan un elevador. Los niños más altos experimentan más fueras de posición de la banda torácica del cinturón en el caso de utilizar elevador sin guía de la banda torácica y en un elevador con pobre fijación del cinturón. Las guías ajustables de la banda torácica en tres de los elevadores con respaldo utilizados eliminan los efectos de la estatura, proporcionando aproximadamente las mismas fijaciones de banda torácica para los niños. El ángulo del asiento no influye en la fijación de la banda abdominal. Los resultados de este estudio tienen una gran aplicación en la mejora de las retenciones de los niños. El diseño del elevador tiene una gran influencia en la fijación del cinturón, en particular las guías de la banda torácica y abdominal. Los datos obtenidos permiten optimizar la geometría del cinturón para niños. Por lo que se concluye: - Los elevadores difieren sustancialmente en la fijación del cinturón que ofrecen, pero incluso los elevadores con la peor fijación de cinturón obtienen una mejor fijación que el caso de no utilizar elevador. - La influencia del tamaño del niño sobre la fijación del cinturón es menor que la influencia del diseño de los elevadores. Los niños más bajos obtuvieron la misma fijación de la banda abdominal en el elevador de peor diseño que los niños más altos que no utilizaron elevador. - El ángulo de la banda abdominal del cinturón y la localización del D-Ring tienen gran influencia en la fijación de la banda abdominal y torácica, respectivamente, cuando no se utiliza elevador. - Los elevadores evitan los efectos del ángulo de la banda abdominal del cinturón. - Cuando el elevador no tiene guía de banda torácica, la posibilidad de cambiar la posición del D-Ring permite una amplia posibilidad de fijación de la banda torácica del cinturón. - En los ensayos realizados sin elevador, la variación del ángulo de la banqueta no influye en gran medida en la fijación del cinturón. - En los ensayos realizados sin elevador, si se acorta la longitud de la banqueta 71mm influye mejorando la fijación de la banda abdominal del cinturón, aproximadamente es la www.centro-zaragoza.com 7 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 misma mejora que se podría conseguir con un aumento del ángulo de la banda del cinturón abdominal en 10º. El estudio “Evaluation of static belt fit provided by belt positioning booster seats” [7] describe el desarrollo de un método para cuantificar la fijación estática del cinturón, para ello lleva a cabo un ensayo con un dummy HybridIII de 6 años. El ensayo se llevó a cabo en el laboratorio sobre un total de 31 elevadores y variando la geometría del cinturón según las medidas obtenidas en distintos vehículos. Se observó que la fijación del cinturón variaba en función de los elevadores. Los elevadores sin respaldo obtenían mejor fijación de la banda abdominal del cinturón que los elevadores con respaldo, esto es debido en gran medida a que al añadir el respaldo el dummy se mueve hacia delante con respecto a las guías de la banda abdominal del cinturón. Sin embargo, los elevadores con respaldo obtienen mejor fijación de la banda torácica porque tienen guías cerca del hombro. Algunos elevadores tenían buena fijación tanto de la banda torácica como de la abdominal. Las guías de la banda torácica que lo mantienen hacia abajo en vez de hacia arriba y las guías de la banda torácica del cinturón integrados en el respaldo del elevador proporcionan una mejor fijación del cinturón. Por lo tanto los datos obtenidos indican que es posible diseñar elevadores que proporcionen una buena fijación del cinturón. Las limitaciones de los dummies actuales utilizados en los crash test y la falta de datos de campo no deberían retrasar la mejora de diseño de los elevadores que permitiría mejorar el ajuste estático del cinturón. Por otro lado, el estudio “Effectiveness of high back and bakless belt-positioning booster seats in side impact crashes” [3] concluye que el uso de elevadores que permitan posicionar correctamente el cinturón consigue reducir las lesiones en cara y cabeza así como la reducir el tipo de lesiones en abdomen y columna conocidas como “síndrome del cinturón de seguridad”, en colisiones laterales. Estos beneficios se obtienen principalmente por el uso de elevadores con respaldo, ya que los elevadores sin respaldo no consiguen esta reducción. Este resultado puede ser debido a las diferencias geométricas entre ambos tipos de elevadores, en concreto a la presencia de una guía específica para la banda torácica del cinturón y de un respaldo envolvente, www.centro-zaragoza.com 8 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 en el caso de elevador + respaldo. Estas dos características permiten contener mejor al ocupante en caso de colisión consiguiendo así una mejor protección. Los fuera de posición más comunes que van a ser estudiados en profundidad mediante simulaciones por ordenador son: - Fuera de posición 1: Banda torácica apoya sobre el brazo en vez de apoyar sobre el acromion (Apófisis del omóplato de forma triangular que se articula con un extremo de la clavícula). - Fuera de posición 2: El cinturón está presionando o apoyado sobre el cuello. Niña de 6 años en posición. Fuera de posición 1 (OOP1). Fuera de posición 2 (OOP2). Fuera de posición 2 (OOP3). www.centro-zaragoza.com 9 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 De los tres fuera de posición analizados en el estudio [2] solamente se van a analizar dos, porque los fuera de posición 2 y 3 se pueden agrupar en uno solo, al incidir ambos en el apoyo de la banda torácica del cinturón sobre el cuello. También se va a analizar el caso en el que el niño este correctamente sentado y el cinturón estén en su posición correcta. Estas tres configuraciones (en posición y dos fueras de posición (basadas en el análisis de estudios observacionales que caracterizan los “fuera de posición” más frecuentes) se van a analizar para el caso de que el niño haga uso, en función de su estatura y peso, de un elevador con respaldo, de un elevador o sin sistema de retención infantil (haciendo uso solamente del cinturón de seguridad). Cada uno de estos casos se ha analizado con diferentes configuraciones de colisión, es decir: frontal, lateral y por alcance (otras direcciones principales de impacto son combinación de las anteriores). www.centro-zaragoza.com 10 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 3. ESTUDIO EN PROFUNDIDAD DEL RIESGO DE LESIÓN. Esta fase ha sido la de mayor duración del proyecto y en ella se han llevado a cabo simulaciones por ordenador de los distintos casos a estudiar. En concreto se ha realizado la simulación para el caso en el que el niño lleva el elevador+respaldo, para el caso en el que lleva el elevador y para el caso en que no lleva sistema de retención. En estos tres casos se ha analizado la situación en la que el niño esté sentado correctamente y el caso en el que el niño esta fuera de posición por estar dormido (fuera de posición 1 (OOP1): Banda torácica apoya sobre el brazo en vez de apoyar sobre el acromion (Apófisis del omóplato de forma triangular que se articula con un extremo de la clavícula); fuera de posición 2 (OOP2): El cinturón está presionando o apoyado sobre el cuello). El proyecto se ha centrado en tres tipos de colisión: frontal, por alcance y lateral (ya que cualquier colisión es combinación de alguna de las anteriores y el caso de vuelco afecta de tal manera a la posición del ocupante que el fuera de posición previo a la salida de vía, por sueño u otras razones, carece de relevancia). El software que se ha utilizado para realizar las simulaciones por ordenador es MADYMO (MAthematical DYnamic MOdel). MADYMO es un software ampliamente utilizado por la industria del automóvil para analizar las colisiones con un alto grado de precisión, reconstruye el comportamiento cinemático de los ocupantes de los vehículos y es capaz de medir los niveles de esfuerzos y aceleraciones que pueden sufrir los mismos en una colisión. MADYMO permite realizar modelos multibody, facetados y con elementos finitos a la vez que puede incluir elementos como cinturones, ruedas, airbags y una extensa base de datos de dummies, los cuales han sido calibrados y validados. En definitiva, el software MADYMO es utilizado a nivel mundial para analizar la cinemática y el riesgo de sufrir lesiones que tienen los ocupantes de los vehículos, se utiliza tanto en el campo de la automoción como en el de la aviación o en el de la investigación biomecánica de lesiones. Esta potente herramienta ha sido desarrollada por TNO en los Países Bajos, y ha sido validada en numerosos ensayos de choque realizados en condiciones controladas. La fiabilidad del programa ha sido ratificada por numerosos investigadores, y sus resultados difundidos a través de varios artículos de la SAE (Society of Automotive Engineering), y en distintas conferencias (IRCOBI 1.999, Stapp Car Crash Conference, 1.999, 46th Annual Proceedings of AAAM, 2.002). www.centro-zaragoza.com 11 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Con MADYMO se va a reconstruir por lo tanto las 27 diferentes configuraciones que se han señalado: - Variando el tipo de colisión: frontal, lateral y por alcance. - Variando el uso de SRI: elevador+ respaldo, elevador y sin SRI. - Modificando la posición del niño: en posición, fuera de posición 1 (Banda torácica del cinturón fuera de posición, esta banda apoya sobre el brazo en vez de apoyar sobre el acromion), y fuera de posición 2 (El cinturón está presionando o apoyado sobre el cuello). Como se ha indicado anteriormente este estudio tiene como objeto mejorar la protección sobre la población infantil, de 6 a 14 años, durante la fase del sueño que suele darse en trayectos largos por carretera. No se ha realizado un diseño muestral ni planes de reclutamiento, porque al realizarse simulaciones por ordenador se van utilizar dummies virtuales. En concreto, los dummies escogidos para la realización de estos ensayos se detallan a continuación: - Dummy virtual P6 que representa a un niño de 6 años. - Dummy virtual P10 que representa a un niño de 10 años. - Dummy virtual Hybrid III percentil 5, que representa a una mujer de 152 cms y 50 kg, por ser el que más se asemeja a un joven de una edad comprendida entre los 12 y los 14 años. Para analizar la cinemática y los esfuerzos a los que se ve sometido un niño de 6 años y un niño de 10 años en las distintas configuraciones que se van a analizar, se han escogido los dummies P6 y P10 respectivamente. Los dummies de la serie P de TNO fueron desarrollados en los años setenta para la evaluación de los dispositivos de retención de niños en los vehículos. El desarrollo comenzó con el trabajo del Comité ECE que redactó una norma para los sistemas de retención, ECE-R44 “Uniform Provisions concernig the approval of restraining devices for child occupants of power driven vehicles”. Esta norma inicialmente describe cuatro dummies: P3/4, P3, P6 y P10 que representan respectivamente a niños de 9 meses, 3, 6 y 10 años. Más tarde se añadió el dummy P0 que representa a un niño recién nacido y posteriormente se añadió el dummy P11/2 que representa a un niño de 18 meses. www.centro-zaragoza.com 12 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Por lo tanto se han escogido los dummies P6 y P10 porque son los dummies que utiliza la norma ECE-R44. En la siguiente figura se muestran los dummies P3/4, P3, P6 y P10 en la posición de referencia. Figura 2.1.Dummies P3/4, P3, P6 y P10. Estos modelos han sido validados para impacto frontal. El dummy P6 además ha sido validado para carga lateral. Por otro lado, para analizar la cinemática y las solicitaciones a las que se ve sometido un joven de edad comprendida entre 12 y 14 años se ha utilizado un dummy Hybrid III 5th que representa una mujer de 152 cm y 50 kg, por ser el que más se asemeja. Figura 2.2. Dummy Hybrid III 5th. www.centro-zaragoza.com 13 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Este dummy ha sido validado y desarrollado para cargas frontales. Se ha tenido que realizar un modelo de habitáculo en el que se van a colocar los dummies para analizar su cinemática y las solicitaciones a las que se ven sometidas para cada una de las configuraciones a estudiar. El habitáculo esta constituido por la banqueta trasera, los asientos delanteros, el suelo del vehículo, el volante, la columna de dirección, el salpicadero, la luna parabrisas y los cinturones de seguridad en cada una de las plazas del vehículo. Figura 2.3.Distintas vistas del habitáculo utilizado para las simulaciones. www.centro-zaragoza.com 14 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Como se ha indicado anteriormente para el caso del dummy P6 (niño de 6 años) se va a utilizar un SRI del grupo II, para el caso del dummy P10 (niño de 10 años) se va a utilizar un SRI del grupo III, y para el caso del Hybrid III 5th (joven de edad comprendida entre 12 y 14 años) no se utiliza SRI ya que al medir más de 135 cm puede utilizar el cinturón de seguridad para adultos. Para las simulaciones realizadas con MADYMO se ha tenido que modelizar el SRI utilizado. Se ha escogido como SRI del grupo II la sillita Cybex Solution X-Fix, silla con sistema de anclaje ISOFIX. Para el SRI del grupo III, se ha utilizado la sillita Cybex Solution X-Fix y se le ha quitado el respaldo. Los materiales del SRI se han caracterizado mediante ensayos, y se han introducido en el programa las curvas de características de cada uno de los materiales lo que permite reproducir el comportamiento del SRI real. Figura 2.4. Sistema de Retención Infantil Cybex Solution X-Fix (izquierda) utilizado como grupo II. Sistema de Retención Infantil Cybex Solution X-Fix utilizado como grupo II, modelizado con MADYMO (derecha). Se ha escogido este sistema de retención Cybex Solution X-Fix por obtener el resultado de “satisfactorio” en el Análisis de los sistemas de retención 2011 llevado a cabo por RACE [8]. Este www.centro-zaragoza.com 15 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 sistema de retención infantil ha obtenido el resultado de satisfactorio en cuanto a seguridad, manejo y ergonomía, y el resultado de muy satisfactorio en cuanto a detección de sustancias peligrosas y limpieza y confección. De los SRI analizados en el año 2011, el Cybex Solution X-Fix es el único SRI en el que el cinturón se puede adaptar muy satisfactoriamente. En este caso, el margen de regulación es suficientemente amplio como para que el cinturón pase bien centrado por encima del hombro incluso en niños mayores y, por tanto, se pueda proteger de forma óptima al niño. El manejo de los cojines elevadores para niños mayores (Categorias II/III) es sencillo debido a su diseño y concepto. Esto se debe a que, si bien el niño va sentado en un SRI, estará sujeto como un adulto con un cinturón de segruidad con tres puntos de anclaje. En el SRI Cybex Solution X-Fix el cinturón se coloca además sin complicaciones y las instrucciones de manejo se comprenden fácilmente. Por eso, han recibido la calificación de “muy satsifactorio” en el manejo. Figura 2.5. Sistema de Retención Infantil utilizado como grupo III. Sistema de Retención Infantil Cybex Solution X-Fix utilizado como grupo III, sin respaldo. www.centro-zaragoza.com 16 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Como se ha indicado anteriormente, como SRI del grupo III se ha escogido el sistema Cybex Solution X-Fix quitando el respaldo. Cabe señalar que el fabricante indica que esta silla no debe utilizarse sin respaldo, pero debido a que actualmente es difícil encontrar elevadores sin respaldo en el mercado se ha optado por quitar el respaldo a este sistema de retención infantil. Para cada uno de los casos estudiados se han medido distintas variables que nos permitirán conocer el riesgo de lesión en distintas zonas del cuerpo. Las variables que se han controlado para los casos analizados son las siguientes: Para el caso de los dummies P6 y P10: Head_acc(aceleración en cabeza), Thorax_acc(aceleración en tórax), Pelvis_acc (aceleración en pelvis) y Fuerzas y Momentos en el cuello. Con estos valores se han determinado los criterios de lesión HIC (Head Injury Criterion) y 3MS (a partir de la aceleración en la parte superior del torso). Para el caso del dummy Hybrid III percentil 5: Head_acc(aceleración en cabeza), Thorax_acc(aceleración en tórax), Pelvis_acc (aceleración en pelvis) y Fuerzas y Momentos en el cuello. Con los valores anteriores se determinarán los criterios de lesión: HIC, NIC forward (predice riesgo de lesión por la carga transferida a la unión entre la cabeza y el cuello) y Nij (predice el riesgo de lesión por la carga transferida al cóndilo occipital). A continuación se van a ir mostrando los resultados para cada una de las configuraciones de colisión, comenzando por la colisión frontal. www.centro-zaragoza.com 17 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 3.1 RESULTADOS OBTENIDOS EN LA SIMULACIÓN DE UNA COLISIÓN FRONTAL Para reproducir la colisión frontal, en el modelo realizado con MADYMO se ha introducido un pulso de aceleración que se encuentra dentro del corredor que indica la norma ECE-R44. A continuación se muestra el pulso de aceleración al que se ve sometido el vehículo en la colisión Aceleración (m/s2) frontal que se va a analizar. Tiempo (s) Gráfica 3.1. Pulso aceleración colisión frontal. 3.1.1 COLISIÓN FRONTAL: DUMMY P6. En este apartado se va a analizar la cinemática y las solicitaciones a las que se ve sometido un dummy P6 ,utilizando el SRI Cybex Solution X-Fix, cuando el vehículo en el que viaja experimenta el pulso de aceleración indicado en la gráfica 3.1. Para esta configuración de colisión se van a estudiar cinco casos diferentes: dummy en posición, dummy fuera de posición OOP1(Banda torácica apoya sobre el brazo en vez de apoyar sobre el acromion), dummy fuera de posición OOP12 (como el OOP1 pero el dummy más inclinado hacia la izquierda), dummy fuera de www.centro-zaragoza.com 18 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 posición OOP2 (el cinturón está presionando o apoyado sobre el cuello) y dummy fuera de posición OOP21 (como el OOP2 pero con el cinturón más apoyado en el cuello). Dummy P6 en posición. Dummy P6 OOP12. Dummy P6 OOP1. Comparativa: En posición (verde), OOP1 (rojo), OOP12 (azul). Tabla 3.1.Fueras de posición del dummy que representan situaciones en las que el niño se queda dormido y se inclina hacia la izquierda quedando la banda torácica del cinturón apoyada sobre el brazo. www.centro-zaragoza.com 19 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Dummy P6 en posición. Dummy P6 OOP2. Dummy P6 OOP21. Comparativa: En posición (verde), OOP2 (rojo), OOP21 (azul). Tabla 3.2. Fueras de posición del dummy que representan situaciones en las que el niño se queda dormido y se inclina hacia la derecha, apoyando o ejerciendo presión el cinturón sobre el cuello. www.centro-zaragoza.com 20 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 En la siguiente tabla se muestran los valores obtenidos de las distintas variables controladas para el caso que nos ocupa: DUMMY P6, COLISIÓN FRONTAL VARIABLES En OOP1 % OOP12 % OOP2 % OPP21 % 501,97 460,09 -8,3 465,51 -7,3 422,61 -15,8 417,13 -16,9 325,37 327,24 0,6 320,21 -1,6 335,94 3,2 342,99 5,41 336,74 319,73 -5,0 300,07 -10,8 330,19 -2,0 358,99 6,6 1958,4 1577,8 -19,4 1533,5 -21,7 2032 4,0 2000,4 2,1 19,83 17,84 -10,0 17,57 -11,4 19,66 -0,8 18,83 -0,1 HIC (16 ms) 228,67 199,17 -12,9 179,43 -21,5 164,91 -28,0 152,79 -33,2 HIC (36 ms) 379,24 347,93 -8,2 329,45 -13,1 288,95 -24,0 276,20 -27,2 3MS CONTIGUOUS 284,96 267,98 -5,9 255,33 -10,4 299,68 5,2 319,87 12,3 3MS CUMULATIVE 303,09 297,90 -1,7 282,99 -6,6 311,52 3,0 328,28 8,3 Head_acc 2 (m/s ) Thorax_acc Pelvis_acc 2 (m/s ) 2 (m/s ) Fuerzas en cuello (N) Momentos en cuello (Nm) posición Tabla 3.3 Resultados obtenidos en la simulación de una colisión frontal para el caso de un dummy P6. En la tabla anterior se puede observar que los fuera de posición analizados (OOP1, OOP12, OOP2, OOP21) no afectan sobre el valor de aceleración obtenido en cabeza, tórax ni pelvis, ya que la variación no es significativa (variaciones comprendidas entre +/- 10%), este resultado puede deberse a que la zona más afectada por el fuera de posición sería el cuello. En los valores de aceleración, llama la atención que, para el caso de fuera de posición OOP2 y OOP21, la aceleración en la cabeza disminuye más de un 15%, esto puede ser debido al hecho de que en estos casos de fuera de posición la cabeza esta apoyada en la parte lateral del respaldo y además está más inclinada hacia delante. Para el caso de las fuerzas en el cuello, si se analizan los fuera de posición OOP1 y OOP12 se observa que la fuerza en el cuello disminuye un 19,4% (OOP1) y un 21,7% (OOP12), observando la cinemática de las simulaciones puede verse que, a medida que el dummy está más inclinado hacia izquierda, según el sentido de la marcha del vehículo, la fuerza sobre el cuello disminuye. www.centro-zaragoza.com 21 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Esto puede ser debido a que el cuello del dummy colocado fuera de posición OOP1 está más separado de la banda torácica del cinturón que en el caso del dummy colocado en posición, y para el caso del dummy colocado fuera de posición OOP12 todavía el cuello está más separado de la banda torácica del cinturón. Sin embargo, para el caso de los fuera de posición OOP2 y OOP21 las fuerzas en el cuello aumentan con respecto al caso en posición. Este aumento no es significativo, un 4% y un 2,1% respectivamente, y esto es debido a la fuerza que ejerce el cinturón sobre el cuello. Si se analizan los momentos en cuello se observa que en el caso del fuera de posición OOP1 y OOP12 disminuyen un 10 y un 11,4 % respectivamente, mientras que para el caso del fuera de posición OOP2 y OOP21 la variación no es significativa. Se concluye que cuanto más separado está el cuello del dummy de la banda torácica del cinturón (más inclinado hacia la izquierda con respecto el sentido de la marcha llevado por el vehículo) el momento en el cuello es menor. En la tabla anterior también se muestra el valor de HIC (Head Injury Criterion) para un intervalo de tiempo de 16 ms y un intervalo de 36 ms. El criterio de lesión en la cabeza se calcula mediante la siguiente fórmula: donde T0 es el tiempo en el que inicia la simulación, TE es el tiempo en el que finaliza la simulación, R(t) es la aceleración resultante en cabeza en g’s (medida en el centro de gravedad de la cabeza) durante el tiempo T0 ≤ t ≤ TE, t1y t2 son el momento inicial y final (en s) del intervalo durante el cuál el HIC alcanza un valor máximo. Un valor de HIC=1000 se considera el nivel de tolerancia a partir del cuál se produce conmoción cerebral en una colisión frontal. Por razones prácticas, el intervalo máximo de tiempo (t2-t1) que se considera para obtener valores apropiados www.centro-zaragoza.com 22 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 de HIC es 36 ms. Este intervalo afecta en gran medida sobre el cálculo de HIC y recientemente, se ha reducido a 16 ms para restringir el uso de HIC a impactos severos de cabeza. Por lo tanto, si se analiza el valor HIC (16 ms) se observa que para todos los casos de fuera de posición el HIC disminuye más de un 10% con respecto al caso en posición y en todos los casos el valor de HIC es inferior a 1000, que es el nivel de tolerancia. El HIC se calcula a partir de la aceleración resultante en cabeza, por lo que es lógico que guarde la misma relación, es decir, a menor aceleración en cabeza menor valor de HIC. En todos los casos de fuera de posición el valor de HIC es menor que para el caso en posición, esto puede ser debido a que la cabeza esta apoyada en la parte lateral del respaldo del SRI, en unos casos en el lado derecho y en otros casos en el lado izquierdo. Analizando los valores, puede observarse que para el caso de fuera de posición OOP2 es cuando más disminuye el valor de HIC (33,2%) esto puede ser debido a que además de que la cabeza esta apoyada está más inclinada hacia delante que en el resto de los casos. Las siguientes variables que se analizan en la tabla son el 3MS CONTIGUOUS y el 3MS CUMULATIVE. Se analizan estas variables, porque el tórax contiene, después de la cabeza, los órganos más críticos que se deben proteger de posibles lesiones. La caja torácica consiste en 12 vértebras torácicas (numeradas de la T1 a la T12), el esternón y los 12 pares de costillas los cuáles constituyen un revestimiento relativamente rígido y también flexible. Un nivel de tolerancia humana de sufrir un traumatismo torácico severo (AIS ≥ 4) es una aceleración lineal máxima en el centro de gravedad de la parte superior del tórax de 60 g’s, soportado durante 3 ms o más tiempo. Por lo que este criterio de lesión no se basa en un único valor máximo, sino que se basa en un nivel sostenible de aceleración lineal. El criterio de lesión 3MS CONTIGUOUS se calcula mediante el trazado de una señal de aceleración resultante lineal utilizando una ventana temporal de anchura de 3 ms. El nivel de aceleración más elevado con una duración de por lo menos 3 ms es el criterio de lesión 3MS CONTIGUOUS. Mientras que el criterio de lesión 3MS CUMULATIVE es el nivel de aceleración más elevado que es excedido durante al menos 3 ms. El intervalo de tiempo de 3 ms no es necesariamente contiguo. www.centro-zaragoza.com 23 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Para todos los casos analizados en la tabla 3.3 el valor tanto de 3ms contiguous como el valor de 3ms cumulative son inferiores a 60 g’s, que es el valor de tolerancia humana de sufrir un traumatismo torácico severo. Se observa que los valores de estas variables para el caso de fuera de posición OOP1 y OOP12 disminuyen con respecto a los valores alcanzados para el caso de en posición, sin embargo esta variación esta comprendida entre -1,7 y 10,4%, por lo que se considera que no es importante. Si se analiza el fuera de posición OOP2 y OOP21 se observa que los valores de estas variables se incrementan con respecto a su valor en el caso en posición (alcanzando una variación de un 12,3%), esto es debido a que la aceleración en el tórax también se incrementa. A continuación se va a estudiar la cinemática del ocupante para los distintos casos estudiados. En los siguientes fotogramas se va a mostrar una comparativa entre la cinemática del dummy P6 colocado en posición (color verde), la cinemática del dummy P6 colocado fuera de posición (OOP1) (color rojo) y la cinemática del dummy P6 colocado fuera de posición (OOP12) (en azul). Esta última “fuera de posición” es una modificación de OPP1 forzando más el fuera de posición, es decir, colocando el dummy más inclinado hacia la izquierda. Analizando los siguientes fotogramas se puede observar que la excursión de la cabeza del dummy P6 que se encuentra en posición (color verde) es mayor que la excursión de la cabeza de los dummies que se encuentran fuera de posición (OOP1 (rojo) y OOP12 (azul)). La cabeza del dummy que experimenta una trayectoria menor es la del dummy en fuera de posición OOP12 (azul). Si se relaciona esta cinemática con los valores de la tabla 3.3, puede concluirse que el dummy cuya cabeza tienen mayor recorrido (en posición, verde) experimenta una mayor aceleración en la cabeza. www.centro-zaragoza.com 24 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Tabla 3.4. Movimiento de un dummy P6 sentado en un SRI apropiado para su estatura y peso, instalado en un vehículo que experimenta la colisión frontal analizada: Dummy en posición (verde), dummy OOP1 (rojo) y dummy OOP12 (azul). En los siguientes fotogramas se va a mostrar una comparativa entre la cinemática del dummy P6 colocado en posición (color verde), la cinemática del dummy P6 colocado fuera de posición (OOP2) (color rojo) y la cinemática del dummy P6 colocado fuera de posición (OOP21) (en azul). www.centro-zaragoza.com 25 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Esta última configuración fuera de posición es una modificación de OPP2 forzando más el fuera de posición, es decir, colocando el dummy más inclinado hacia la derecha y que el cinturón esté más apoyado sobre el cuello. Tabla 3.5. Movimiento de un dummy P6 sentado en un SRI apropiado para su estatura y peso, instalado en un vehículo que experimenta la colisión frontal analizada: Dummy en posición (verde), dummy OOP2 (rojo) y dummy OOP21 (azul). www.centro-zaragoza.com 26 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Analizando los fotogramas anteriores se puede observar que la excursión de la cabeza del dummy P6 que se encuentra en posición (color verde) es menor que la excursión de la cabeza de los dummies que se encuentran fuera de posición (OOP2 (rojo) y OOP21 (azul)). La cabeza del dummy que experimenta una mayor trayectoria es la del dummy en fuera de posición OOP2 (rojo). 3.1.2. COLISIÓN FRONTAL: DUMMY P10 En este apartado se va a analizar la cinemática y las solicitaciones a las que se ve sometido un dummy P10 ,utilizando el SRI Cybex Solution X-Fix sin respaldo, cuando el vehículo en el que viaja experimenta el pulso de aceleración indicado en la gráfica 3.1. Para esta configuración de colisión se van a estudiar cinco casos diferentes: dummy en posición, dummy fuera de posición OOP1(Banda torácica apoya sobre el brazo en vez de apoyar sobre el acromion), dummy fuera de posición OOP12 (como el OOP1 pero el dummy más inclinado hacia la izquierda), dummy fuera de posición OOP2 (el cinturón está presionando o apoyado sobre el cuello) y dummy fuera de posición OOP21 (como el OOP2 pero con el cinturón más apoyado en el cuello). www.centro-zaragoza.com 27 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Dummy P10 en posición. Dummy P10 OOP1. Dummy P10 OOP12. Comparativa: En posición (verde), OOP1 (rojo), OOP12 (azul). Tabla 3.6. Fueras de posición del dummy P10 que representan situaciones en las que un niño de 10 años se queda dormido y se inclina hacia la izquierda quedando la banda torácica del cinturón apoyada sobre el brazo. www.centro-zaragoza.com 28 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Dummy P6 en posición. Dummy P6 OOP2. Dummy P6 OOP21. Comparativa: En posición (verde), OOP2 (rojo), OOP21 (azul). Tabla 3.7. Fueras de posición del dummy que representan situaciones en las que el niño se queda dormido y se inclina hacia la derecha apoyando o ejerciendo presión el cinturón sobre el cuello. En la siguiente tabla se muestran los valores obtenidos de las distintas variables controladas para el caso que nos ocupa: www.centro-zaragoza.com 29 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 DUMMY P10, COLISIÓN FRONTAL VARIABLES En posición OOP1 % OOP12 % OOP2 % OOP21 % Head_acc (m/s2) 641,51 584,58 -8,8 511,40 -20,3 522,43 -18,6 487,67 -24,0 Thorax_acc (m/s2) 529,77 401,88 -24,1 441,17 -16,7 469,82 -11,3 429,07 -19,0 Pelvis_acc (m/s2) 553,18 594,85 7,5 703,73 27,2 416,08 -24,8 512,34 -7,4 Fuerzas en cuello N 2992,1 2596,6 -13,2 2519,9 -15,8 2956,3 -1,2 2797,0 -6,5 38,30 38,66 0,9 37,93 -0,9 21,34 -44,3 18,90 -50,6 HIC (16 ms) 494,44 413,59 -16,4 389,02 -21,3 328,37 -33,6 328,31 -33,6 HIC (36 ms) 332,91 262,11 -21,3 225,58 -32,2 167,62 -49,6 180,71 -45,7 3MS CONTIGUOUS 352,82 279,53 -21,0 269,30 -23,7 366,53 3,9 355,98 0,9 3MS CUMULATIVE 449,53 366,98 -18,4 391,15 -13,0 423,51 -5,7 381,08 -15,2 Momentos en cuello Nm Tabla 3.8. Resultados obtenidos en la simulación de una colisión frontal para el caso de un dummy P10. En la tabla anterior se puede observar que los fuera de posición analizados (OOP1, OOP12, OOP2, OOP21) afectan sobre el valor de aceleración obtenido en cabeza, tórax y pelvis. Para el caso de aceleración en cabeza se observa que este valor disminuye tanto si el dummy esta más inclinado hacia la izquierda (OOP1, OOP12) como si el dummy esta más inclinado hacia la derecha (OOP2, OOP21), llegando a alcanzar una reducción del 20,3% (OOP12) y una reducción del 24 % (OOP21). Esta disminución de aceleración puede ser debida a que la cabeza del dummy esta más cerca del cuerpo en los casos de fuera de posición que en el caso en el que el dummy está en posición. Por ello el valor más bajo de aceleración en cabeza lo experimenta el dummy con la configuración de fuera de posición OOP21, y por lo tanto es el que tiene el valor más bajo de HIC, siendo el valor de HIC para todos los casos analizados inferior a 1000. Si se analiza la aceleración en tórax se observa que disminuye tanto si el dummy esta más inclinado hacia la izquierda (OOP1, OOP12) como si el dummy esta más inclinado hacia la derecha (OOP2, OOP21), llegando a alcanzar una reducción del 24,1 % (OOP1). Esto es razonable porque si se analiza la cinemática se observa que el primer dummy en el que el cinturón ejerce fuerza es el dummy en fuera de posición OOP1, después el dummy en fuera de posición www.centro-zaragoza.com 30 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 OOP2 y por último el dummy en posición por lo que la aceleración en tórax en este caso llega a ser más elevada porque es retenido por el cinturón un poco más tarde. Si se analiza el valor de 3ms contiguous y de 3ms cumulative se observa que disminuyen cuando el dummy esta fuera de posición. La siguiente variable analizada es la aceleración en pelvis, para el caso de fuera de posición OOP1 y OOP12 este valor se incrementa, mientras que para el caso de fuera de posición OOP2 y OOP21 este valor disminuye respecto al valor alcanzado cuando el dummy está en posición. Este hecho puede ser debido a que al estar el cinturón sobre el brazo (casos OOP1 y OOP12) no sujeta suficientemente el tórax lo que permite girar más al dummy implicándole un incremento de aceleración a la pelvis. Para el caso de las fuerzas en el cuello, si se analiza los fuera de posición OOP1 y OOP12 se observa que la fuerza en el cuello disminuye un 13,2% (OOP1) y un 15,8% (OOP12), observando las simulaciones puede verse que a medida que el dummy está más inclinado hacia izquierda, según el sentido de la marcha del vehículo, la fuerza sobre el cuello disminuye. Esto puede ser debido a que el cuello del dummy colocado OOP1 está más separado de la banda torácica del cinturón que en el caso del dummy colocado en posición, y para el caso del dummy colocado OOP12 todavía el cuello está más separado de la banda torácica del cinturón. Esta misma tendencia se observa para el caso del dummy P6. Sin embargo, para el caso de los fuera de posición OOP2 y OOP21 las fuerzas en el cuello disminuyen en menor medida con respecto al caso en posición, no alcanzado el -10% y por lo tanto se considera despreciable. En el caso del dummy P6 también las fuerzas en el cuello tienen la misma tendencia siendo mayor la disminución para el caso de fuera de posición OOP1 y OOP12, y llegando incluso a aumentar levemente en el caso del fuera de posición OOP2 y OOP21. Si se analizan los momentos en cuello se observa que en el caso del fuera de posición OOP1 y OOP12 tiene una variación despreciable con respecto al caso en el que el dummy esta en posición, mientras que para el caso del fuera de posición OOP2 y OOP21 disminuye en torno a un 50% con respecto al caso de referencia. Se concluye que para el caso del elevador sin respaldo www.centro-zaragoza.com 31 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 cuanto mas cerca está el cuello del dummy de la banda torácica del cinturón (más inclinado hacia la izquierda con respecto el sentido de la marcha llevado por el vehículo) el momento en el cuello es menor. Esta tendencia es justo contraria a lo que ocurría para el caso del dummy P6, utilizando elevador+ respaldo. A continuación se va a estudiar la cinemática del ocupante para los distintos casos estudiados. En los siguientes fotogramas se va a mostrar una comparativa entre la cinemática del dummy P10 colocado en posición (color verde), la cinemática del dummy P10 colocado fuera de posición (OOP1) (color rojo) y la cinemática del dummy P10 colocado fuera de posición (OOP12) (en azul). Esta última fuera de posición es una modificación de OPP1 forzando más el fuera de posición, es decir, colocando el dummy más inclinado hacia la izquierda. Analizando los siguientes fotogramas se puede observar que el dummy P10 en posición (color verde) se encuentra más retenido, observando que la excursión de la cabeza del dummy en esta posición es mayor que la excursión de la cabeza de los dummies que se encuentran fuera de posición (OOP1 (rojo) y OOP12 (azul)). La cabeza del dummy que experimenta una menor trayectoria es la del dummy en fuera de posición OOP12 (azul). Este resultado podría deberse a que el dummy más inclinado hacia la derecha, la banda torácica del cinturón está colocada sobre la parte superior del brazo favoreciendo un mayor giro del torso del dummy. Este hecho le permite alcanzar un mayor desplazamiento hacia delante que en las otras posiciones (en posición y OOP1) por lo tanto su retroceso es inferior al resto casos analizados. www.centro-zaragoza.com 32 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Tabla 3.9. Movimiento de un dummy P10 sentado en un elevador, instalado en un vehículo que experimenta la colisión frontal analizada: Dummy en posición (verde), dummy OOP1 (rojo) y dummy OOP12 (azul). En los siguientes fotogramas se va a mostrar una comparativa entre la cinemática del dummy P10 colocado en posición (color verde), la cinemática del dummy P10 colocado fuera de posición (OOP2) (color rojo) y la cinemática del dummy P10 colocado fuera de posición (OOP21) (en azul). Esta última fuera de posición es una modificación de OPP2 forzando más el fuera de posición, es www.centro-zaragoza.com 33 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 decir, colocando el dummy más inclinado hacia la derecha y que el cinturón esté más apoyado sobre el cuello. Tabla 3.10. Movimiento de un dummy P10 sentado en un elevador, instalado en un vehículo que experimenta la colisión frontal analizada: Dummy en posición (verde), dummy OOP2 (rojo) y dummy OOP21 (azul). www.centro-zaragoza.com 34 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Analizando los fotogramas anteriores se puede observar que el dummy P10 en posición (color verde) tiene la cabeza menos retenida que en las otras posiciones ya que en éstas el dummy tiene la banda torácica del cinturón apoyada en el cuello, observando que la excursión de la cabeza del dummy en posición es mayor que la excursión de la cabeza de los dummies que se encuentran fuera de posición (OOP2 (rojo) y OOP21 (azul)). La cabeza del dummy que experimenta una menor trayectoria es la del dummy en fuera de posición OOP21 (azul). Este resultado podría deberse a que el dummy está más inclinado hacia la izquierda, la banda torácica del cinturón está apoyada sobre el cuello reduciendo el movimiento del cuello y por lo tanto reduciendo el movimiento de la cabeza. Este hecho permite que el dummy en posición alcance un mayor desplazamiento hacia delante que en las otras posiciones (OOP2 y OOP21). 3.1.3. COLISIÓN FRONTAL: DUMMY HYBRIDIII 5th En este apartado se va a analizar la cinemática y las solicitaciones a las que se ve sometido un dummy HybridIII 5th ,utilizando cinturón de seguridad de los adultos ya que mide más de 135 cm y puede viajar sin SRI, cuando el vehículo en el que viaja experimenta el pulso de aceleración indicado en la gráfica 3.1. Para esta configuración de colisión se van a estudiar tres casos diferentes: dummy en posición, dummy fuera de posición OOP1(Banda torácica apoya sobre el brazo en vez de apoyar sobre el acromion), y dummy fuera de posición OOP2 (el cinturón está presionando o apoyado sobre el cuello). www.centro-zaragoza.com 35 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Dummy HybridIII 5th en posición. Dummy HybridIII 5th OOP1. Dummy HybridIII 5th OOP2. Comparativa: En posición (verde), OOP1 (rojo), OOP2 (azul). Tabla 3.11. Fueras de posición del dummy HybridIII 5th que representan situaciones en las que un joven de edad comprendida entre 12 y 14 años se queda dormido y se inclina hacia la izquierda quedando la banda torácica del cinturón apoyada sobre el brazo (OOP1) o se inclina hacia la derecha apoyando o ejerciendo presión el cinturón sobre el cuello (OOP2). En la siguiente tabla se muestran los valores obtenidos de las distintas variables controladas para el caso que nos ocupa: www.centro-zaragoza.com 36 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 DUMMY HYBRIDIII 5th, COLISIÓN FRONTAL VARIABLES En posición OOP1 % OOP2 % Head_acc (m/s2) 637,97 676,74 6,0 639,24 0,2 Thorax_acc (m/s2) 333,53 343,06 2,8 346,38 3,8 Pelvis_acc (m/s2) 344,74 346,91 0,6 350,83 1,8 Fuerzas en cuello N 2189,3 2134,3 -2,5 2112,1 -3,5 Momentos en cuello Nm 40,30 55,64 38,0 56,05 39,1 HIC (16 ms) 451,26 528,05 17,0 470,08 4,2 HIC (36 ms) 692,37 791,53 25,7 673,30 -2,7 1775,3 1789,7 0,8 1659,1 -6,5 175,8 126,5 -28,0 64,88 -63,1 -1335,3 -1261,9 -5,5 -1306,6 -2,1 60,5 74,6 23,3 73,74 22,0 NTF 0,755 0.8079 7,0 0,8165 8,1 NTE 0,3251 0.43 32,3 0,278 -14,5 NCE 0,537 0.4559 -15,1 0,5079 -5,4 NCF 0,0138 0.0086 -37,7 0,01522 10,3 NIC FORWARD Tensión (N) Fuerza cortante(N) Momento flexión (Nm) Tabla 3.12. Resultados obtenidos en la simulación de una colisión frontal para el caso de un dummy HybridIII 5th. En la tabla anterior se puede observar que los fuera de posición analizados (OOP1 y OOP2) afectan sobre el valor de aceleración obtenido en cabeza, tórax y pelvis. Para el caso de aceleración en cabeza se observa que este valor aumenta tanto si el dummy esta más inclinado hacia la izquierda (OOP1) como si el dummy esta más inclinado hacia la derecha (OOP2), pero estas variaciones son insignificantes ya que no alcanzan el 10%. El aumento de aceleración del dummy en posición OOP1 coincide, una vez analizada la cinemática, con el hecho de que su cabeza sea la que alcance el mayor desplazamiento hacia delante. Por lo tanto, el valor más bajo de aceleración en cabeza lo experimenta el dummy con la configuración en posición, y por lo tanto es el que tiene el valor más bajo de HIC, siendo el valor de HIC para todos los casos analizados inferior a 1000. www.centro-zaragoza.com 37 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Si se analiza la aceleración en tórax y en pelvis se observa que en los dos fuera de posición analizados los valores de estas variables aumentan pero de este aumento no se pueden sacar conclusiones porque no son significativos, son inferiores a un 10 %. Para el caso de las fuerzas en el cuello se observa que en el caso de que el dummy este fuera de posición, tanto OOP1 como OOP2, dichas fuerzas disminuyen pero esta disminución es inferior a un 10%. Analizando los momentos en cuello se observa que en el caso del fuera de posición OOP1 y OOP2 dichos momentos aumentan un 38 y un 39,1 % respectivamente con respecto al caso de referencia que es cuando el dummy está en posición. Se concluye que para el caso del dummy HybridIII 5th, tanto si el dummy tiene la banda torácica del cinturón sobre el brazo como si el dummy tiene la banda torácica del cinturón sobre su cuello, el momento que experimenta el cuello del dummy es mayor que si el dummy está en posición. Para el caso del dummy HybridIII 5th los parámetros de lesión que se analizan en el cuello son el NIC FORWARD, en el caso de colisión frontal, y el Nij. Las lesiones en el cuello a menudo se evalúan con los picos de fuerzas y momentos en la parte superior e inferior del cuello. El grupo de trabajo EEVC 11[4] propuso un criterio de lesión, el NIC. NIC_FORWARD se utiliza para diferenciarlo del criterio NIC utilizado en colisiones por alcance basado en el movimiento relativo de la cabeza respecto al tórax. NIC_FORWARD es una medida de la lesión debida a la carga transferida a través de la unión cabeza/cuello. Consiste en tres componentes: - Fuerza axial en cuello. - Fuerza cortante adelante/atrás. - Momento de flexión en el eje lateral en la unión cabeza/cuello. La duración de las curvas de fuerza axial en cuello y de fuerza cortante no deben exceder los valores mostrados en las siguientes gráficas, mientras que el momento de flexión no debe exceder 57 Nm en extensión. www.centro-zaragoza.com 38 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Gráfica 3.2. Tensión en cuello y fuerza cortante en cuello. Analizando la tensión en el cuello y la fuerza cortante en cada una de las configuraciones estudiadas se puede observar que ninguna de ellas excede los valores límite. La tensión en el cuello para el caso de fuera de posición OOP1 aumenta un 0,8% respecto a la tensión en el cuello que experimenta el dummy en posición, mientras que para el caso fuera de posición OOP2 disminuye un 6,5%. Si evaluamos el valor de la cortante con respecto al caso en el que el dummy está en posición se observa que la cortante positiva disminuye tanto para el caso de la configuración OOP1 (28%) como para el caso de la configuración OOP2 (63.1%). Para el caso de la cortante negativa también disminuye en los dos fueras de posición pero esta disminución no es significativa. Con respecto al momento de flexión, en los tres casos analizados el momento de flexión excede los 57 Nm y en los fuera de posición aumenta en torno a un 23% con respecto al caso en el que el dummy está en posición. Nij es una medida de la lesión debido a la carga transferida a través de los cóndilos occipitales. Este parámetro de lesión combina la fuerza axial en cuello FZ y el momento flexión/extensión en torno a los cóndilos occipitales My. Nij es el nombre colectivo de cuatro indicadores de lesión correspondientes a diferentes combinaciones de fuerza axial y de momento de flexión: www.centro-zaragoza.com 39 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 - Tensión-Extensión (NTE). - Tensión-Flexión (NTF). - Compresión-Extensión (NCE). - Compresión-Flexión (NCF). Nij se calcula mediante la siguiente fórmula: Nij = (Fz/Fzc) + (My/Myc) donde Fzc y Myc son constantes que dependen del dummy y de las condiciones de carga sobre el cuello (compresión/tensión y flexión/extensión). La suma de todos los indicadores no debe ser mayor de 1. En los tres casos analizados la suma de todos los indicadores es mayor que 1. Obteniéndose el valor más elevado en el caso en el que el dummy está fuera de posición OOP1. En los siguientes fotogramas se va a mostrar una comparativa entre la cinemática del dummy HybridIII 5th colocado en posición (color verde), la cinemática del dummy HybridIII 5th colocado fuera de posición (OOP1) (color rojo) y la cinemática del dummy HybridIII 5th colocado fuera de posición (OOP2) (en azul). Analizando estos fotogramas puede observarse que el dummy HybridIII 5th en configuración de fuera de posición OOP1 (color rojo) la excursión de su cabeza es mayor que la excursión de la cabeza de los dummies que se encuentran en las otras posiciones. En la tabla de resultados 3.12 puede observarse que en este caso la variable que más empeora con los fuera de posición es el momento en el cuello, incrementándose hasta un 39,1%. www.centro-zaragoza.com 40 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Tabla 3.13. Movimiento de un dummy HybridIII 5th en la colisión frontal analizada: Dummy en posición (verde), dummy OOP1 (rojo) y dummy OOP2 (azul). www.centro-zaragoza.com 41 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 3.2. RESULTADOS OBTENIDOS EN LA SIMULACIÓN DE UNA COLISIÓN POR ALCANCE. Para reproducir la colisión por alcance, en el modelo realizado con MADYMO se ha introducido un pulso de aceleración que se encuentra dentro del corredor que indica la norma ECE-R44. A continuación se muestra el pulso de aceleración al que se ve sometido el vehículo en la colisión Aceleración (m/s2) por alcance que se va a analizar. Tiempo (s) Gráfica 3.2. Pulso aceleración colisión por alcance. 3.2.1. COLISIÓN POR ALCANCE: DUMMY P6 En este apartado se va a analizar la cinemática y las solicitaciones a las que se ve sometido un dummy P6 ,utilizando el SRI Cybex Solution X-Fix, cuando el vehículo en el que viaja experimenta el pulso de aceleración indicado en la gráfica 3.2. Para esta configuración de colisión se van a estudiar tres casos diferentes: dummy en posición, dummy fuera de posición OOP1(Banda torácica apoya sobre el brazo en vez de apoyar sobre el acromion) y dummy fuera de posición OOP2 (el cinturón está presionando o apoyado sobre el cuello). www.centro-zaragoza.com 42 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Dummy P6 en posición. Dummy P6 OOP2. Dummy P6 OOP1. Comparativa: En posición (verde), OOP1 (rojo), OOP2 (azul). Tabla 3.14. Fueras de posición del dummy P6 que representan situaciones en las que un niño de 6 años se queda dormido. En la siguiente tabla se muestran los valores obtenidos de las distintas variables controladas para el caso que nos ocupa: www.centro-zaragoza.com 43 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 DUMMY P6, COLISIÓN POR ALCANCE VARIABLES En posición OOP1 % OOP2 % Head_acc (m/s2) 276,25 264,54 -4,2 517,27 87,2 Thorax_acc (m/s2) 300,89 305,05 1,4 266,82 -11,3 Pelvis_acc (m/s2) 309,12 314,16 1,6 313,69 1,5 Fuerzas en cuello N 225,06 200,3 -11,0 444,27 97,4 4,47 4,86 8,7 7,40 65,5 HIC 40,171 41,332 2,8 144,42 259,5 3MS CONTIGUOUS 293,63 294,48 0,3 258,22 -12,1 3MS CUMULATIVE 293,72 295,06 0,5 259,51 -11,6 Momentos en cuello Nm Tabla 3.15. Resultados obtenidos en la simulación de una colisión por alcance para el caso de un dummy P6. Debemos reseñar que los dummies de la serie P solamente han sido validados para impacto frontal, salvo el dummy P6 que también ha sido validado para impacto lateral. Pero en ningún momento han sido validados para colisión por alcance. En la tabla anterior se puede observar que los fuera de posición analizados (OOP1y OOP2) tan apenas afectan sobre el valor de aceleración obtenido en cabeza, tórax y pelvis, ya que todas las variaciones son mas o menos inferiores a 10% salvo el caso de la aceleración en cabeza para el caso de fuera de posición OOP2 en el que dicha aceleración se incrementa un 87,2% respecto a la aceleración de la cabeza en el caso de que el dummy esté en posición. Este incremento puede deberse a que la cabeza del dummy en este fuera de posición está más inclinada hacia delante que en el resto de configuraciones, lo que hace que impacte más tarde con el SRI y con mayor aceleración. El valor de HIC por lo tanto también es mayor para el caso de fuera de posición OOP2, pero en todos los casos este valor está muy por debajo de 1000. www.centro-zaragoza.com 44 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Después de la variación en la aceleración en cabeza las variables que también sufren una importante variación con respecto al caso en el que el dummy está en posición son las fuerzas y momentos en cuello. Para el caso del fuera de posición OOP2 las fuerzas en cuello se ven incrementadas en un 97,4% y los momentos en cuello se incrementan un 65,5 % con respecto al caso de referencia. Este incremento puede deberse a que la cabeza del dummy en este fuera de posición está más inclinada hacia adelante lo que hace que cuando impacte contra el SRI en una colisión por alcance se incrementen las fuerzas sobre el cuello. Y por otro lado esta mayor inclinación hacia delante permite un mayor momento hacia atrás. En los siguientes fotogramas se va a mostrar una comparativa entre la cinemática del dummy P6 colocado en posición (color verde), la cinemática del dummy P6 colocado fuera de posición (OOP1) (color rojo) y la cinemática del dummy P6 colocado fuera de posición (OOP2) (en azul), para el caso de colisión por alcance analizado. Analizando dichos fotogramas puede observarse que el que más se mueve hacia atrás en la colisión por alcance es el dummy que está en fuera de posición OOP2 ya que la cabeza la tiene más inclinada hacia delante, sin embargo luego puede apreciarse que el movimiento, una vez que han impactado contra el SRI y que han rebotado, es muy parecido en los tres casos, esto podría deberse a que el propio SRI al tener respaldo con unas “orejeras” laterales bastante grandes, acompaña y guía el movimiento del dummy. www.centro-zaragoza.com 45 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Tabla 3.16. Movimiento de un dummy P6 sentado en un SRI apropiado para su estatura y peso, instalado en un vehículo que experimenta la colisión frontal analizada: Dummy en posición (verde), dummy OOP2 (rojo) y dummy OOP21 (azul). www.centro-zaragoza.com 46 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 3.2.2. COLISIÓN POR ALCANCE: DUMMY P10 En este apartado se va a analizar la cinemática y las solicitaciones a las que se ve sometido un dummy P10 ,utilizando el SRI Cybex Solution X-Fix sin respaldo, cuando el vehículo en el que viaja experimenta el pulso de aceleración indicado en la gráfica 3.2. Para esta configuración de colisión se van a estudiar tres casos diferentes: dummy en posición, dummy fuera de posición OOP1(Banda torácica apoya sobre el brazo en vez de apoyar sobre el acromion) y dummy fuera de posición OOP2 (el cinturón está presionando o apoyado sobre el cuello). Dummy P10 en posición. Dummy P10 OOP1. Dummy P10 OOP2. Comparativa: En posición (verde), OOP1 (rojo), OOP2 (azul). Tabla 3.17. Fueras de posición del dummy P10 que representan situaciones en las que un niño de 10 años se queda dormido. www.centro-zaragoza.com 47 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 En la siguiente tabla se muestran los valores obtenidos de las distintas variables controladas para el caso que nos ocupa: DUMMY P10, COLISIÓN POR ALCANCE VARIABLES En posición OOP1 % OOP2 % Head_acc (m/s2) 284,69 309,60 8,7 351,34 -4,2 Thorax_acc (m/s2) 287,14 284,82 -0,8 289,15 1,4 Pelvis_acc (m/s2) 252,53 307,46 21,7 259,23 2,6 Fuerzas en cuello N 557,95 545,73 -2,2 549,22 -1,6 Momentos en cuello Nm 8,166 9,173 12,3 9,8 13,1 HIC 42,274 50,249 18,8 66,089 56,3 3MS CONTGUOUS 280,14 279,87 -0,1 284,13 1,4 3MS CUMULATIVE 280,24 280,13 -0,04 284,32 1,5 Tabla 3.18. Resultados obtenidos en la simulación de una colisión por alcance para el caso de un dummy P10. En la tabla anterior puede observarse que los fuera de posición analizados (OOP1y OOP2) tan apenas afectan sobre el valor de aceleración obtenido en cabeza, tórax y pelvis, ya que todas las variaciones son inferiores a 10% salvo el caso de la aceleración en pelvis para el caso de fuera de posición OOP1 en el que dicha aceleración se incrementa un 21,7% respecto a la aceleración de la pelvis en el caso de que el dummy esté en posición. El resto de variables no experimentan una variación importante. En los siguientes fotogramas se va a mostrar una comparativa entre la cinemática del dummy P10 colocado en posición (color verde), la cinemática del dummy P10 colocado fuera de posición (OOP1) (color rojo) y la cinemática del dummy P10 colocado fuera de posición (OOP2) (en azul), para el caso de colisión por alcance analizado. www.centro-zaragoza.com 48 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Tabla 3.19. Movimiento de un dummy P10 sentado en un SRI apropiado para su estatura y peso, instalado en un vehículo que experimenta la colisión por alcance analizada: Dummy en posición (verde), dummy OOP1 (rojo) y dummy OOP2 (azul). Si se analizan los fotogramas anteriores puede observarse que el fuera de posición no afecta en gran medida a la cinemática del dummy. www.centro-zaragoza.com 49 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 3.2.3. COLISIÓN POR ALCANCE: DUMMY HYBRIDIII 5th En este apartado se va a analizar la cinemática y las solicitaciones a las que se ve sometido un dummy HybridIII 5th ,utilizando cinturón de seguridad de los adultos ya que mide más de 135 cm y puede viajar sin SRI, cuando el vehículo en el que viaja experimenta el pulso de aceleración indicado en la gráfica 3.2. Para esta configuración de colisión se van a estudiar tres casos diferentes: dummy en posición, dummy fuera de posición OOP1(Banda torácica apoya sobre el brazo en vez de apoyar sobre el acromion), y dummy fuera de posición OOP2 (el cinturón está presionando o apoyado sobre el cuello). (Ver tabla 3.11). DUMMY HYBRIDIII 5TH, COLISIÓN POR ALCANCE VARIABLES En posición OOP1 % OOP2 % Head_acc (m/s2) 379,85 296,93 -21,8 203,19 -46,5 Thorax_acc (m/s2) 221,02 188,82 -14,6 202,93 -8,2 Pelvis_acc (m/s2) 336,23 316,48 -5,9 332,47 -1,1 Fuerzas en cuello N 724,85 671,31 -7,4 796,58 9,9 Momentos en cuello Nm 30,57 31,93 4,4 29,93 -2,1 HIC 81,952 51,973 -36,6 46,038 -43,8 337,1 247,5 -26,6 201,9 -40,1 173,5 143,0 -17,6 115,7 -33,3 -96,6 -124,1 28,5 -161,9 67,6 9,41 6,2 -34,1 4,9 -47,9 NTF 0,068 0,0351 -48,4 0,052 -23,5 NTE 0,121 0,1171 -3,2 0,084 -30,6 NCE 0,6096 0,6055 -0,7 0,592 -2,9 NCF 0,0688 0,0458 -33,4 0,035 -49,1 NIC FORWARD Tensión (N) Fuerza cortante(N) Momento flexión (Nm) Tabla 3.20. Resultados obtenidos en la simulación de una colisión por alcance para el caso de un dummy HybridIII 5th. www.centro-zaragoza.com 50 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Analizando los valores de aceleración puede observarse que los fuera de posición analizados (OOP1y OOP2) tan apenas afectan sobre el valor de aceleración obtenido en tórax y pelvis, sin embargo la aceleración en cabeza se ve reducida en un 21,8% para el caso del fuera de posición OOP1 y en un 46,5% para el caso del fuera de posición OOP2, respecto al caso en el que el dummy se encuentra en posición. Analizando la cinemática y las gráficas de aceleración en cabeza se aprecia que la cabeza del dummy en posición esta adelantada respecto a los fuera de posición lo que hace que en la colisión por alcance impacte más tarde con el reposacabezas y experimente mayor aceleración. La reducción de aceleración en cabeza en los fueras de posición conlleva una reducción en el HIC como puede apreciarse en la tabla. Si se estudian las fuerzas y momentos en el cuello puede apreciarse como disminuyen cuando el dummy está fuera de posición, sin embargo la fuerza cortante negativa(hacia atrás) se ve incrementada. El momento de flexión se ve reducido para el caso de que el dummy este fuera de posición, un 34,1% para el caso de OOP1 y un 47,9% para el caso de OOP2. En los tres casos analizados la suma de todos los indicadores Nij es inferior a 1. El valor de esta suma se ve reducida si el dummy se encuentra fuera de posición, obteniendo el valor más reducido para el caso de fuera de posición OOP2. En los siguientes fotogramas se va a mostrar una comparativa entre la cinemática del dummy HybridIII 5th colocado en posición (color verde), la cinemática del dummy HybridIII 5th colocado fuera de posición (OOP1) (color rojo) y la cinemática del dummy HybridIII 5th colocado fuera de posición (OOP2) (en azul), para el caso de colisión por alcance analizado. www.centro-zaragoza.com 51 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Tabla 3.21. Movimiento de un dummy HybridIII 5th en la colisión por alcance analizada: Dummy en posición (verde), dummy OOP1 (rojo) y dummy OOP2 (azul). Del análisis de los fotogramas anteriores se puede concluir que al estar más avanzada la cabeza del dummy que se encuentra en posición, cuando experimenta una colisión por alcance tras impactar contra el resposacabezas el rebote de la misma es mayor que en el resto de configuraciones (OOP1 y OOP2). www.centro-zaragoza.com 52 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 3.3. RESULTADOS OBTENIDOS EN LA SIMULACIÓN DE UNA COLISIÓN LATERAL. Para reproducir la colisión lateral, en el modelo realizado con MADYMO se han introducido los siguientes pulsos de aceleración correspondientes a una colisión lateral de severidad mediaelevada, se diferencia entre si el impacto se ha producido en el lado derecho del vehículo según Aceleración (m/s2) Aceleración (m/s2) su sentido de la marcha o si se ha producido en el lado izquierdo. Tiempo (s) Tiempo (s) Gráfica 3.3. Pulso aceleración colisión lateral (impacto lado derecho). Gráfica 3.4. Pulso aceleración colisión lateral (impacto lado izquierdo). Hay que tener en cuenta que hasta la fecha la normativa ECE-R44 no contempla ningún requisito respecto a la protección lateral que deben cumplir los SRI, y por lo tanto, no establece el pulso de aceleración lateral con el que se deben ensayar. 3.3.1. COLISIÓN LATERAL: DUMMY P6 En este apartado se va a analizar la cinemática y las solicitaciones a las que se ve sometido un dummy P6 ,utilizando el SRI Cybex Solution X-Fix, cuando el vehículo en el que viaja experimenta el pulso de aceleración indicado en la gráfica 3.3 (impacto en lado derecho) y cuando experimenta el pulso indicado en la gráfica 3.4 (impacto en lado izquierdo). Para esta configuración de colisión www.centro-zaragoza.com 53 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 se van a estudiar tres casos diferentes: dummy en posición, dummy fuera de posición OOP1(Banda torácica apoya sobre el brazo en vez de apoyar sobre el acromion) y dummy fuera de posición OOP2 (el cinturón está presionando o apoyado sobre el cuello). (Ver tabla 3.14). DUMMY P6, COLISIÓN LATERAL En posición VARIABLES Head_acc 2 (m/s ) Thorax_acc 2 (m/s ) Pelvis_acc 2 (m/s ) Fuerzas en cuello N Momentos en cuello Nm HIC 3MS CONTIGUOUS 3MS CUMULATIVE OOP1 OOP2 Lado Lado Lado derecho izquierdo derecho 525,78 620,48 780,88 48,5 231,62 -62,7 199,98 -61,9 793,59 19,2 413,70 479,31 617,30 49,2 296,09 -38,2 328,39 -20,6 574,06 19,7 518,77 580,21 602,36 16,1 503,67 -13,2 455,31 -12,2 564,28 -2,7 657,12 861,19 1018,1 54,9 531,73 -38,2 534,23 -18,7 880,52 2,2 16,98 19,78 18,01 6,1 20,071 1,5 21,98 29,4 22,14 11,9 120,90 161,23 266,50 120,4 62,085 -61,5 41,116 -66,0 329,38 104,3 400,21 463,89 596,49 49,1 258,69 -44,2 302,95 -24,3 556,67 20,0 400,58 466,80 599,96 49,7 268,20 -42,5 305,27 -23,8 559,31 19,8 % Lado % izquierdo Lado derecho % Lado izquierdo % Tabla 3.22. Resultados obtenidos en la simulación de una colisión lateral (en lado derecho o en lado izquierdo) para el caso de un dummy P6. Al igual que se ha indicado en el caso de la colisión por alcance, hay que tener en cuenta que los dummies de la serie P solamente han sido validados para impacto frontal, salvo el dummy P6 que también ha sido validado para impacto lateral. www.centro-zaragoza.com 54 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 En la tabla anterior puede observarse una clara tendencia, en el caso de fuera de posición OOP1 (dummy más inclinado hacia la izquierda) si el impacto es en el lado derecho las solicitaciones a las que se ve sometido el dummy se incrementan considerablemente con respecto al caso de referencia. Por otro lado, si este impacto es recibido en el lado izquierdo la tendencia se invierte, reduciéndose dichas solicitaciones. También se puede comprobar que los momentos en cuello en el caso de OOP1 no experimentan variaciones significativas. Con respecto al caso de fuera de posición OOP2 se observa que la tendencia se invierte, es decir, en caso de recibir un impacto en el lado derecho las solicitaciones disminuyen respecto al caso de referencia y cuando el impacto es en el lado izquierdo, éstas aumentan considerablemente. Esto se debe a la proximidad al lugar de donde procede el impacto. En los siguientes fotogramas se va a mostrar una comparativa entre la cinemática del dummy P6 colocado en posición (color verde), la cinemática del dummy P6 colocado fuera de posición (OOP1) (color rojo) y la cinemática del dummy P6 colocado fuera de posición (OOP2) (en azul), para el caso de colisión lateral analizado. Se ha diferenciado si la colisión lateral se ha producido en el lado derecho del vehículo, dónde va sentado el dummy, o en el lado izquierdo, según el sentido de la marcha del vehículo. www.centro-zaragoza.com 55 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Tabla 3.23. Movimiento de un dummy P6 en la colisión lateral analizada (colisión en lado derecho): Dummy en posición (verde), dummy OOP2 (rojo) y dummy OOP21 (azul). Del análisis de los fotogramas anteriores se concluye que el dummy en fuera de posición OOP2 (azul) al recibir el impacto en el lado derecho experimenta un desplazamiento lateral menor que el que experimenta el dummy que está en posición (verde) ya que el dummy OOP2 está apoyado en el lateral derecho del SRI, mientras que el dummy en fuera de posición OOP1 (rojo) experimenta www.centro-zaragoza.com 56 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 un desplazamiento lateral mayor que el que experimenta el dummy que está en posición. Hay correspondencia con la tabla 3.22 ya que el dummy en OOP1 experimenta mayores solicitaciones (desplazamiento lateral mayor) que el dummy en posición, mientras que el dummy en OOP2 experimenta menores solicitaciones (desplazamiento lateral menor) que el dummy en posición. Tabla 3.24. Movimiento de un dummy P6 en la colisión lateral analizada (colisión en lado izquierdo): Dummy en posición (verde), dummy OOP2 (rojo) y dummy OOP21 (azul). www.centro-zaragoza.com 57 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 En este caso el impacto se produce en el lado izquierdo, por lo que el desplazamiento lateral de los dummies se invierte con respecto al caso del impacto en el lado derecho que se ha analizado en la tabla 3.23. Es decir, el dummy en fuera de posición OOP2 (azul) experimenta un desplazamiento lateral mayor que el que experimenta el dummy que está en posición (verde) ya que el dummy OOP2 está apoyado en el lateral derecho del SRI, mientras que el dummy en fuera de posición OOP1 (rojo) experimenta un desplazamiento lateral menor que el que experimenta el dummy que está en posición. Esta cinemática se corresponde con los datos obtenidos en la tabla 3.22 ya que el dummy en OOP1 experimenta menores solicitaciones (desplazamiento lateral menor) que el dummy en posición, mientras que el dummy en OOP2 experimenta mayores solicitaciones (desplazamiento lateral mayor) que el dummy en posición. 3.3.2. COLISIÓN LATERAL: DUMMY P10 En este apartado se va a analizar la cinemática y las solicitaciones a las que se ve sometido un dummy P10 ,utilizando el SRI Cybex Solution X-Fix sin respaldo, cuando el vehículo en el que viaja experimenta el pulso de aceleración indicado en la gráfica 3.3 (impacto en lado derecho) y cuando experimenta el pulso indicado en la gráfica 3.4 (impacto en lado izquierdo). Para esta configuración de colisión se van a estudiar tres casos diferentes: dummy en posición, dummy fuera de posición OOP1(Banda torácica apoya sobre el brazo en vez de apoyar sobre el acromion) y dummy fuera de posición OOP2 (el cinturón está presionando o apoyado sobre el cuello). www.centro-zaragoza.com 58 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 DUMMY P10, COLISIÓN LATERAL En posición VARIABLES 2 Head_acc (m/s ) Thorax_acc 2 (m/s ) Pelvis_acc 2 (m/s ) Fuerzas en cuello N Momentos en cuello Nm HIC 3MS CONTIGUOUS 3MS CUMULATIVE OOP1 Lado Lado Lado derecho izquierdo derecho 495,83 2942,1 472,99 -4,6 3459,0 17,6 625,17 26,1 1938,2 -34,1 407,83 1526,4 293,03 -28,1 1640,4 7,5 641,79 57,4 1331,8 -12,7 577,88 788,62 308,79 -46,6 1485,9 88,4 734,65 27,1 613,32 -22,2 1569,5 2049,1 1507,2 -3,9 2932,4 43,1 1947,1 24,0 1537,7 -24,9 63,87 90,56 61,38 -3,9 99,48 9,8 60,17 -5,8 80,296 -11,3 455,02 7171,0 345,48 -24,1 10443 45,6 646,77 42,1 2710,0 -62,2 331,50 1343,9 243,15 -26,6 1433,8 6,7 471,99 42,4 1175,2 -12,5 355,48 1345,1 268,96 -24,3 1449,7 7,7 516,55 45,3 1178,6 -12,4 % Lado OOP2 izquierdo % Lado derecho % Lado izquierdo % Tabla 3.25. Resultados obtenidos en la simulación de una colisión lateral (en lado derecho o en lado izquierdo) para el caso de un dummy P10. En este caso la tendencia de la tabla se invierte con respecto al caso del dummy P6, esto es debido en un principio a que la posición del dummy de referencia es diferente y por lo tanto sus fueras de posición. El dummy P6 se ha colocado en el asiento trasero derecho según el sentido de la marcha del vehículo, mientras que el dummy P10 se ha colocado en el asiento trasero izquierdo. Por consiguiente, la banda torácica del cinturón en el caso del dummy P6 está apoyada en su hombro derecho y en el caso del dummy P10 en su hombro izquierdo. Es decir el fuera de posición OOP1 del dummy P6 está inclinado hacia la izquierda mientras que el fuera de posición OOP1 del dummy P10 se encuentra inclinado hacia la derecha, según el sentido de la marcha del vehículo. www.centro-zaragoza.com 59 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Comparativa: En posición (verde), OOP1 (rojo), Comparativa: En posición (verde), OOP1 (rojo), OOP2 (azul). OOP2 (azul). Tabla 3.26. Fueras de posición del dummy P6 y del dummy P10 que representan situaciones en las que un niño de 6 y 10 años, respectivamente, se queda dormido. En la tabla 3.25 puede observarse una clara tendencia, en el caso de fuera de posición OOP2 (dummy más inclinado hacia la izquierda) si el impacto es en el lado derecho las solicitaciones a las que se ve sometido el dummy se incrementan considerablemente con respecto al caso de referencia. Por otro lado, si este impacto es recibido en el lado izquierdo la tendencia se invierte, reduciéndose dichas solicitaciones. Puede observarse que el valor de HIC en el caso de OOP1 si el impacto es en el lado izquierdo, es muy elevado superando el valor de tolerancia 1000, esto es debido a que la cabeza del dummy impacta contra el lateral interior izquierdo del vehículo. Por el mismo motivo el dummy que se encuentra en fuera de posición OOP2, en el caso de impacto en el lateral izquierdo, tiene un valor de HIC elevado y superior a 1000. Con respecto al caso de fuera de posición OOP1 se observa que la tendencia se invierte, es decir, en caso de recibir un impacto en el lado derecho las solicitaciones disminuyen respecto al caso de referencia y cuando el impacto es en el lado izquierdo, éstas aumentan considerablemente. www.centro-zaragoza.com 60 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Tabla 3.26. Movimiento de un dummy P10 en la colisión lateral analizada (colisión en lado derecho): Dummy en posición (verde), dummy OOP2 (rojo) y dummy OOP21 (azul). En los fotogramas anteriores se ha mostrado una comparativa entre la cinemática del dummy P10 colocado en posición (color verde), la cinemática del dummy P10 colocado fuera de posición (OOP1) (color rojo) y la cinemática del dummy P10 colocado fuera de posición (OOP2) (en azul), www.centro-zaragoza.com 61 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 para el caso de colisión lateral analizado. Se ha diferenciado si la colisión lateral se ha producido en el lado derecho del vehículo, dónde va sentado el dummy, o en el lado izquierdo, según el sentido de la marcha del vehículo. Del análisis de estos fotogramas se concluye que el dummy en fuera de posición OOP2 (azul) al recibir el impacto en el lado derecho experimenta un desplazamiento lateral mayor que el que experimenta el dummy que está en posición (verde) ya que el dummy OOP2 está más inclinado hacia la izquierda, mientras que el dummy en fuera de posición OOP1 (rojo) experimenta un desplazamiento lateral menor que el que experimenta el dummy que está en posición. Esta cinemática se corresponde con los datos obtenidos en la tabla 3.25 ya que el dummy en OOP1 experimenta menores solicitaciones (desplazamiento lateral menor) que el dummy en posición, mientras que el dummy en OOP2 experimenta mayores solicitaciones (desplazamiento lateral mayor) que el dummy en posición. Tabla 3.27. Movimiento de un dummy P10 en la colisión lateral analizada (colisión en lado izquierdo): Dummy en posición (verde), dummy OOP2 (rojo) y dummy OOP21 (azul). www.centro-zaragoza.com 62 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 En este caso el impacto se produce en el lado izquierdo, por lo que el desplazamiento lateral de los dummies se invierte con respecto al caso del impacto en el lado derecho que se ha analizado en la tabla 3.26. Es decir, el dummy en fuera de posición OOP2 (azul) experimenta un desplazamiento lateral menor que el que experimenta el dummy que está en posición (verde) ya que el dummy OOP2 está más inclinado hacia la izquierda y golpea contra el lateral izquierdo del vehículo (puerta y ventana), mientras que el dummy en fuera de posición OOP1 (rojo) experimenta un desplazamiento lateral mayor que el que experimenta el dummy que está en posición. Esta cinemática se corresponde con los datos obtenidos en la tabla 3.25 ya que el dummy en OOP1 experimenta mayores solicitaciones (desplazamiento lateral mayor) que el dummy en posición, mientras que el dummy en OOP2 experimenta menores solicitaciones (desplazamiento lateral menor) que el dummy en posición. En el caso de la colisión lateral se observa claramente la influencia del respaldo, ya que en el caso del dummy P6 al utilizar elevador + respaldo su movimiento lateral está más controlado. Mientras que en el caso del dummy P10 que utiliza elevador cuando el vehículo en el que va instalado recibe un impacto en el lado derecho el dummy se gira hacia la derecha hasta que impacta con el asiento trasero contiguo, mientras que si recibe un impacto en el lado izquierdo el dummy gira hacia la izquierda hasta que llega a impactar contra el interior lateral izquierdo del vehículo, influyendo todos estos aspectos en las solicitaciones a las que se ve sometido el dummy. 3.3.3. COLISIÓN LATERAL: DUMMY HYBRID III 5th En este apartado se va a analizar la cinemática y las solicitaciones a las que se ve sometido un dummy HybridIII 5th, utilizando cinturón de seguridad de los adultos ya que mide más de 135 cm y puede viajar sin SRI, cuando el vehículo en el que viaja experimenta el pulso de aceleración indicado en la gráfica 3.3. Para esta configuración de colisión se van a estudiar tres casos diferentes: dummy en posición, dummy fuera de posición OOP1(Banda torácica apoya sobre el brazo en vez de apoyar sobre el acromion), y dummy fuera de posición OOP2 (el cinturón está presionando o apoyado sobre el cuello). (Ver tabla 3.11). www.centro-zaragoza.com 63 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 DUMMY HYBRID III 5TH, COLISIÓN LATERAL VARIABLES En posición OOP1 % OOP2 % Head_acc (m/s2) 2992,1 3623,8 21,1 3039,3 1,6 Thorax_acc (m/s2) 1490,5 2161,0 45,0 1342,2 -9,9 Pelvis_acc (m/s2) 1410,06 1580,2 12,1 663,69 -52,9 Fuerzas en cuello N 4870,8 6570,3 35,0 3014,7 -38,8 Momentos en cuello Nm 84,18 144,48 71,6 100,71 19,6 HIC 4220,9 6978 65,3 4066,6 -3,6 3246,5 3212,8 -1,0 2631,2 -18,9 1105,2 1668,7 50,9 335,5 -69,6 -876,1 -842,11 -3,8 -662,06 -24,4 18,6 10,8 -41,9 36,1 94,0 NTE 0,9923 1,0033 1,1 0,7979 -19,6 NTF 0,0997 0,084 -15,7 0,06342 -36,4 NCE 1,636 1,874 14,5 0,723 -55,8 NCF 0,2273 0,1837 -19,2 0,313 37,7 NIC FORWARD Tensión (N) Fuerza cortante(N) Momento flexión (Nm) Tabla 3.28. Resultados obtenidos en la simulación de una colisión lateral (en lado derecho) para el caso de un dummy HybridIII 5th. En la tabla anterior puede observarse una clara tendencia, en el caso de fuera de posición OOP1 (dummy más inclinado hacia la izquierda) si el impacto es en el lado derecho las solicitaciones a las que se ve sometido el dummy se incrementan considerablemente con respecto al caso de referencia, siendo el momento en el cuello el que experimenta la mayor variación. Con respecto al caso de fuera de posición OOP2 se observa que la tendencia se invierte, es decir, en caso de recibir un impacto en el lado derecho las solicitaciones disminuyen respecto al caso de referencia. Se observa que el HIC, en los tres casos, es superior a 1000, lo cual es debido al impacto de la cabeza del dummy con el interior del lateral derecho del vehículo (puerta y ventana). www.centro-zaragoza.com 64 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 La suma de los indicadores Nij es mayor que 1 en los tres casos analizados. Tabla 3.29 Movimiento de un dummy Hybrid III 5th en la colisión lateral analizada (colisión en lado derecho): Dummy en posición (verde), dummy OOP2 (rojo) y dummy OOP21 (azul). www.centro-zaragoza.com 65 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 En los fotogramas anteriores se ha mostrado una comparativa entre la cinemática del dummy HybridIII 5th colocado en posición (color verde), la cinemática de dicho dummy colocado fuera de posición (OOP1) (color rojo) y la cinemática de dicho dummy colocado fuera de posición (OOP2) (en azul), para el caso de colisión lateral analizado. En este caso, no se ha diferenciado si el impacto lo ha recibido el vehículo sobre el lado derecho o sobre el izquierdo. Solamente se ha estudiado el caso en el que el vehículo recibe el impacto en el lado derecho según su sentido de marcha, ya que este es el lado donde va sentado el dummy y es el caso más crítico. Del análisis de los fotogramas anteriores se concluye que el dummy en fuera de posición OOP2 (azul) al recibir el impacto en el lado derecho experimenta un desplazamiento lateral menor que el que experimenta el dummy que está en posición (verde) ya que el dummy OOP2 está más inclinado hacia la derecha e impacta con el lateral derecho interior del vehículo (ventana y puerta), mientras que el dummy en fuera de posición OOP1 (rojo) experimenta un desplazamiento lateral mayor que el que experimenta el dummy que está en posición. Esta cinemática se corresponde con los datos obtenidos en la tabla 3.28 ya que el dummy en OOP1 experimenta mayores solicitaciones (desplazamiento lateral mayor) que el dummy en posición, mientras que el dummy en OOP2 experimenta menores solicitaciones (desplazamiento lateral menor) que el dummy en posición. 3.4. CONCLUSIONES. A continuación se indican las principales conclusiones obtenidas en el presente proyecto: - El uso de elevador+respaldo permite ajustar mejor la banda torácica del cinturón que en el caso de que se utilice elevador sin respaldo o en el caso de que no se utilice elevador. - El uso de elevador+respaldo reduce de manera importante el movimiento lateral de la cabeza. - El uso de elevador sin respaldo no reduce el movimiento lateral de la cabeza. Estos resultados son consistentes con la presencia de apoyos laterales de la cabeza en el caso www.centro-zaragoza.com 66 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 de los elevadores con respaldo, los cuales reducen el movimiento del ocupante, proporcionando un apoyo a la cabeza mientras están dormidos. - El uso de elevador proporciona una mejor fijación de la banda abdominal del cinturón que si no se utiliza elevador. - El diseño de los Sistemas de Retención Infantil influyen en los resultados obtenidos, ya que tiene una gran influencia en la fijación del cinturón, en particular las guías de la banda torácica y abdominal. - La influencia del tamaño del niño sobre la fijación del cinturón es menor que la influencia del diseño de los elevadores. - Los dummies de la serie P permiten realizar mediciones de aceleración en cabeza, y de las Fuerzas y Momentos en el cuello, pero el riesgo de lesión puede venir debido al apoyo del cinturón sobre tejidos blandos por compresión, aspecto éste que no puede ser medido con estos dummies. - Se aprecia, por tanto, que la biofidelidad de los dummies de la serie P es limitada. Sí permiten analizar la cinemática pero su biofidelidad para el análisis de lesiones es reducida. - En el presente proyecto se ha utilizado la serie P porque es la que actualmente contempla la norma de homologación de SRI’s pero para futuras investigaciones deberían utilizarse los dummies de la serie Q que, según diversos estudios, son más biofieles. Una vez analizada en profundidad cada una de las colisiones se concluye lo siguiente: - Para el caso de colisión frontal se concluye: o Para el caso de dummy P6 (con elevador+respaldo): La aceleración en cabeza disminuye más de un 15% en el fuera de posición OOP2, esto puede ser debido a que la cabeza esta apoyada en la parte lateral del respaldo y además está más inclinada hacia delante. www.centro-zaragoza.com 67 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Las fuerzas en el cuello disminuyen en torno a un 21% en el fuera de posición OOP1. Observando la cinemática de las simulaciones puede verse que, a medida que el dummy está más inclinado hacia izquierda, según el sentido de la marcha del vehículo, la fuerza sobre el cuello disminuye. Mientras que en el fuera de posición OOP2 las fuerzas sobre el cuello aumentan, aunque sólo ligeramente, el aumento puede ser debido a la fuerza que ejerce sobre el cuello el cinturón pero, como se ha dicho anteriormente, este aumento no es importante porque el riesgo de lesión debido al apoyo del cinturón sobre tejidos blandos por compresión no puede ser medido con el dummy P6. Si se analizan los momentos en cuello se concluye que cuanto más separado está el cuello del dummy de la banda torácica del cinturón (más inclinado hacia la izquierda con respecto el sentido de la marcha llevado por el vehículo) el momento en el cuello es menor. En todos los casos de fuera de posición el valor de HIC es menor que para el caso en posición, esto puede ser debido a que la cabeza esta apoyada en la parte lateral del respaldo del SRI, en unos casos en el lado derecho y en otros casos en el lado izquierdo. En cuanto a la cinemática se puede observar que la excursión de la cabeza del dummy P6 que se encuentra en posición es mayor que la excursión de la cabeza de los dummies que se encuentran fuera de posición (OOP1 y OOP12). Mientras que la excursión de la cabeza del dummy P6 es menor que la excursión de la cabeza de los dummies que se encuentran fuera de posición (OOP2 y OOP21). Es decir, cuanto más esta inclinada la cabeza hacia la derecha y hacia delante, según el sentido de marcha del vehículo, mayor es su recorrido. o Para el caso de dummy P10 (elevador): La aceleración en cabeza disminuye tanto si el dummy esta más inclinado hacia la izquierda (OOP1, OOP12) como si el dummy esta más inclinado hacia la derecha (OOP2, OOP21) esta disminución de aceleración puede ser debida a www.centro-zaragoza.com 68 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 que la cabeza del dummy esta más cerca del cuerpo en los casos de fuera de posición que en el caso en el que el dummy está en posición. Para el caso de las fuerzas en el cuello, se concluye que a medida que el dummy está más inclinado hacia izquierda, según el sentido de la marcha del vehículo, la fuerza sobre el cuello disminuye. Esta misma tendencia se observa para el caso del dummy P6. Si se analizan los momentos en cuello se concluye que para el caso del elevador sin respaldo cuanto mas cerca está el cuello del dummy de la banda torácica del cinturón (más inclinado hacia la izquierda con respecto el sentido de la marcha llevado por el vehículo) el momento en el cuello es menor. Esta tendencia es justo contraria a lo que ocurría para el caso del dummy P6, utilizando elevador+ respaldo. Analizando la cinemática se concluye que la excursión de la cabeza del dummy en esta posición es mayor que la excursión de la cabeza de los dummies que se encuentran fuera de posición (OOP1 y OOP12 ). Este resultado podría deberse a que el dummy más inclinado hacia la derecha, la banda torácica del cinturón está colocada sobre la parte superior del brazo favoreciendo un mayor giro del torso del dummy. Este hecho le permite alcanzar un mayor desplazamiento hacia delante que en las otras posiciones (en posición y OOP1). Mientras que para el caso del fuera de posición OOP2 y OOP21, la excursión de la cabeza del dummy es menor que para el caso que está en posición. Este resultado podría deberse a que el dummy está más inclinado hacia la izquierda, la banda torácica del cinturón está apoyada sobre el cuello reduciendo el movimiento del cuello y por lo tanto reduciendo el movimiento de la cabeza. o Para el caso de dummy HybridIII 5th (sin SRI): En cuanto a los momentos en cuello se concluye que para el caso de este dummy, tanto si el dummy tiene la banda torácica del cinturón sobre el brazo como si el dummy tiene la banda torácica del cinturón sobre su cuello, el www.centro-zaragoza.com 69 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 momento que experimenta el cuello del dummy es mayor que si el dummy está en posición. Con respecto al momento de flexión, en los tres casos analizados el momento de flexión excede los 57 Nm y en los fuera de posición aumenta en torno a un 23% con respecto al caso en el que el dummy está en posición. En los tres casos analizados la suma de todos los indicadores Nij es mayor que 1. Obteniéndose el valor más elevado en el caso en el que el dummy está fuera de posición OOP1. En cuanto a la cinemática se concluye que en la configuración de fuera de posición OOP1 la excursión de su cabeza es mayor que la excursión de la cabeza de los dummies que se encuentran en las otras posiciones. - Para el caso de colisión por alcance se concluye: o Para el caso de dummy P6 (elevador+respaldo): La aceleración en cabeza para el caso de fuera de posición OOP2 se incrementa un 87,2% respecto a la aceleración de la cabeza en el caso de que el dummy esté en posición. Este incremento puede deberse a que la cabeza del dummy en este fuera de posición está más inclinada hacia delante que en el resto de configuraciones, lo que hace que impacte más tarde con el SRI y con mayor aceleración. Para el caso del fuera de posición OOP2 las fuerzas en cuello se ven incrementadas en un 97,4% y los momentos en cuello se incrementan un 65,5 % con respecto al caso de referencia. Este incremento puede deberse a que la cabeza del dummy en este fuera de posición está más inclinada hacia adelante lo que hace que cuando impacte contra el SRI en una colisión por alcance se incrementen las fuerzas sobre el cuello. Y por otro lado esta mayor inclinación hacia delante permite un mayor momento hacia atrás. www.centro-zaragoza.com 70 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 o Para el caso de dummy P10 (elevador): El fuera de posición en este caso no afecta en gran medida ni al riesgo de lesión ni a la cinemática del dummy, esto puede ser debido a que este tipo de dummies no han sido validados para colisión por alcance y son poco biofieles. o Para el caso de dummy HybridIII 5th (sin SRI): La aceleración en cabeza se ve reducida en un 21,8% para el caso del fuera de posición OOP1 y en un 46,5% para el caso del fuera de posición OOP2, respecto al caso en el que el dummy se encuentra en posición. Analizando la cinemática y las gráficas de aceleración en cabeza se aprecia que la cabeza del dummy en posición esta adelantada respecto a los fuera de posición lo que hace que en la colisión por alcance impacte más tarde con el reposacabezas y experimente mayor aceleración. Si se estudian las fuerzas y momentos en el cuello puede apreciarse como disminuyen cuando el dummy está fuera de posición, sin embargo la fuerza cortante negativa(hacia atrás) se ve incrementada. El dummy Hybrid III 5th siendo más biofiel que la serie P no está diseñado para analizar colisiones por alcance, para ello se ha fabricado el dummy Biorid2. - Para el caso de colisión lateral se concluye: o Para el caso de dummy P6 (elevador+respaldo): En el caso de fuera de posición OOP1 (dummy más inclinado hacia la izquierda) si el impacto es en el lado derecho las solicitaciones a las que se ve sometido el dummy se incrementan considerablemente con respecto al caso de referencia. Por otro lado, si este impacto es recibido en el lado izquierdo la tendencia se invierte, reduciéndose dichas solicitaciones. Para el caso de fuera de posición OOP2 se observa que la tendencia se invierte, es decir, en caso de recibir un impacto en el lado derecho las solicitaciones disminuyen respecto al caso de referencia y cuando el impacto www.centro-zaragoza.com 71 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 es en el lado izquierdo, éstas aumentan considerablemente. Esto se debe a la proximidad al lugar de donde procede el impacto. o Para el caso de dummy P10 (elevador): En este caso la tendencia de la tabla se invierte con respecto al caso del dummy P6, esto es debido en un principio a que la posición del dummy de referencia es diferente y por lo tanto sus fueras de posición. o Para el caso de dummy HybridIII 5th (sin SRI): Para el caso de fuera de posición OOP1 (dummy más inclinado hacia la izquierda) si el impacto es en el lado derecho las solicitaciones a las que se ve sometido el dummy se incrementan considerablemente con respecto al caso de referencia, siendo el momento en el cuello el que experimenta la mayor variación. Con respecto al caso de fuera de posición OOP2 se observa que la tendencia se invierte, es decir, en caso de recibir un impacto en el lado derecho las solicitaciones disminuyen respecto al caso de referencia. www.centro-zaragoza.com 72 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 4. RECOPILACIÓN Y DIFUSIÓN DE RESULTADOS. En esta última fase del proyecto se ha llevado a cabo una labor de recopilación de los resultados y las conclusiones de las fases anteriores. Por otro lado se ha analizado en qué foros (revistas científicas, conferencias, grupos de trabajo, grupos de expertos,…) y formatos (“papers”, dossiers, CD, presentación,…) pueden presentares los resultados obtenidos. La experiencia de CENTRO ZARAGOZA en la divulgación y difusión de resultados asegurará el éxito de esta última fase. La recopilación de resultados se realiza a lo largo de toda la memoria, donde se describe tanto la metodología seguida como los resultados obtenidos. Adicionalmente se escribirá un borrador de un paper para su posterior publicación. Los resultados se presentarán en distintos foros: - Científicos: Se presentarán propuestas de artículos o ponencias a entidades como la AAAM (Annual Conference Annals of Advances in Automotive Medicina ), ESV (,International Technical Conference on the Enhanced of Safety of Vehicles), Stapp Car Crash Conference, Accident Analysis and Prevention, etc..). - Tecnológicos (SAE, Vision Zero, etc…) para promover la aplicabilidad de los resultados en la mejora del diseño de los SRI y, si fuera posible también, promoviendo adaptaciones normativas que incluyan la prevención del “fuera de posición” entre los requisitos de homologación (a través de los grupos de trabajo EEVC). - Usuarios/público en general: para conseguir un efecto, a más corto plazo, en la correcta elección y uso de los sistemas de retención infantil, informando a los potenciales usuarios. Para ello se utilizará la presencia habitual de CENTRO ZARAGOZA en los medios de comunicación (prensa, radio y TV autonómica), revista de CENTRO ZARAGOZA, boletín informativo y página web. www.centro-zaragoza.com 73 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. [1] Anna-Lisa Osvalder, Katarina Bohman, “Misuse of booster cushions –An observation study of children’s performance during buckling up”. 52nd AAAM Annual Conference Annals of Advances in Automotive Medicine, Octubre 2008. [2] Jason L. Forman, Maria Seguí-Gomez, Joseph H. Ash, Francisco J. Lopez-Valdes, “Child Posture and Shoulder Belt Fit During Extended Night-Time Travelling: An In-Transit Observational Study”. 55th AAAM Annual Conference Annals of Advances in Automotive Medicina, October 3-5 2011. [3] Kristy B. Arbogast, Michael J. Kallan, Dennis R. Durbin. “Effectiveness of high back and backless belt-positioning booster seats in side impact crashes”. 49th AAAM Annual Conference Annals of Advances in Automotive Medicina, September 12-14, 2005. [4] Lowne, R.W., “The Validation of the EEVC Frontal Impact Test Procedure”, 15th International Technical Conference on the Enhanced of Safety of Vehicles, 1996, Melbourne, Australia, Paper Number 96-S3-O- 28, pp. 401-413. [5] Marianne Andersson, Katarina Bohman, Anna-Lisa Osvalder, “Effect of booster seat design on children’s choice of seating positions during naturalistic riding”. [6] Matthew P. Read, Sheila M. Ebert-Hamilton, Kathleen D. Klinich, Miriam A. Manary, Jonathan D. Rupp, “Effects of vehicle seat and belt geometry on belt fit for children with and without belt positioning booster seats” Accident Analysis and Prevention Mayo 2012. [7] Mathew P.Reed, Sheila M. Ebert, Christopher P. Sherwood, Kathleen D. Klinich, Miriam A. Manary, “Evaluation of static belt fit provide by belt positioning booster seats”. Accident Analysis and Prevention Febrero 2009. www.centro-zaragoza.com 74 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 [8] RACE. Análisis de los sistemas de retención infantil 2011. Informe 2º parte. [9] Rajiv A. Menon, Yoganand S. Ghati, David Roberts. “Performance evaluation of various high back booster seats tested at 56 km/h using a 6-year-old hybrid III dummy”. Paper No. 05-0366. www.centro-zaragoza.com 75 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 ANEXO COMPARACIÓN CRÍTICA ENTRE UN CRASH TEST REAL Y UNA SIMULACIÓN POR ORDENADOR DE UNA COLISIÓN FRONTAL Se va a realizar un análisis crítico de la simulación realizada por ordenador utilizada en el proyecto que nos ocupa, para ello se han llevado a cabo dos crash test reales de una colisión frontal. En el primero de ellos se ha estudiado la cinemática y las solicitaciones a las que se ve sometido un dummy P6 en la colisión frontal analizada y en el segundo se ha analizado la cinemática y las solicitaciones a las que se ve sometido un dummy P10. 1. CRASH TEST COLISIÓN FRONTAL (DUMMY P6). El crash test llevado a cabo consiste en una colisión frontal cuyo pulso de aceleración se muestra en la siguiente gráfica: Gráfica 1. Pulso de aceleración que experimenta el sled en la colisión frontal analizada. www.centro-zaragoza.com 1 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 En la gráfica anterior se observa que el pulso de aceleración del sled se encuentra dentro del corredor marcado por la norma ECE R44. El objeto de este crash test de colisión frontal es analizar la cinemática del dummy P6 y las solicitaciones a las que se ve sometido. Para llevar a cabo el crash test se ha utilizado un Sistema de Retención Infantil (SRI) del grupo II, en concreto la sillita Cybex Solution X-Fix, esta sillita se ha fijado a la banqueta mediante el sistema ISOFIX. Vista frontal del dummy P6. Vista lateral del dummy P6. Las variables analizadas en este crash test han sido el recorrido de cabeza del dummy y la aceleración del tórax, según indica la norma. A continuación se muestran los resultados obtenidos. www.centro-zaragoza.com 2 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 1.1 Recorrido cabeza dummy P6. En el fotograma anterior se ha señalado el recorrido máximo del dummy en la colisión frontal que supera por poco los 550 mm. 1.2 Aceleración en tórax. Gráfica 2. Aceleración resultante en tórax. www.centro-zaragoza.com 3 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Gráfica 3. Componente Z de aceleración en tórax. A continuación para realizar la validación crítica se ha reproducido la misma colisión frontal con el software informático MADYMO. Para ello se ha modelizado el mismo SRI, se ha colocado el dummy P6 y se ha introducido el mismo pulso de aceleración. A continuación se muestran los resultados obtenidos comparados con el crash test: 1.3 Recorrido cabeza dummy P6: crash test vs simulación MADYMO. 516 mm Recorrido cabeza (crash test). Recorrido cabeza (simulación MADYMO). www.centro-zaragoza.com 4 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Analizando el recorrido se obtienen los siguientes valores: Recorrido cabeza Crash test Simulación MADYMO % 564 mm 516 mm -8,5 1.4 Aceleración en tórax. Resultante Pico 3ms: 33,54 g Aceleración resultante en tórax (crash test). Aceleración resultante en tórax (simulación). En la comparativa de la curva de aceleración resultante en tórax se puede observar que la tendencia es similar a la del crash test, si bien se observa desplazada en el eje x esto es debido a que a la hora de realizar la simulación con MADYMO se ha introducido la curva de aceleración del crash test pero se han quitado los primeros instantes para evitar que en la simulación se produzcan inestabilidades. En el análisis de las dos gráficas se compara duración y amplitud del pico mayor de aceleración. Si se analiza el pico 3ms cumulative se obtienen los siguientes valores: Pico 3ms cumulative Crash test Simulación MADYMO % 41,54 g 33,54 g -19,2 www.centro-zaragoza.com 5 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Resultante Pico 3ms: 16,2 g 0 Aceleración Z en tórax (crash test). Aceleración Z en tórax (simulación). En la comparativa de la curva de aceleración Z en tórax se puede observar que la tendencia es bastante similar a la del crash test, si bien se observa, al igual que ocurría con la curva de aceleración resultante, que está desplazada en el eje x. Si se analiza el pico 3ms cumulative se obtienen los siguientes valores: Pico 3ms cumulative Crash test Simulación MADYMO % 14,8 g 16,2 g 9,4 A continuación se muestran unos fotogramas del crash test y de la simulación llevados a cabo con el dummy P6. www.centro-zaragoza.com 6 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 CRASH TEST COLISIÓN FRONTAL VS SIMULACIÓN COLISIÓN FRONTAL CON DUMMY P6 www.centro-zaragoza.com 7 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 2. CRASH TEST COLISIÓN FRONTAL (DUMMY P10). El crash test llevado a cabo consiste en una colisión frontal cuyo pulso de aceleración se muestra en la siguiente gráfica: Gráfica 4. Pulso de aceleración que experimenta el sled en la colisión frontal analizada. En la gráfica anterior se observa que el pulso de aceleración del sled se encuentra dentro del corredor marcado por la norma ECE R44. El objeto de este crash test de colisión frontal es analizar la cinemática del dummy P10 y las solicitaciones a las que se ve sometido. Para llevar a cabo el crash test se ha utilizado un Sistema de Retención Infantil (SRI) del grupo II, en concreto la sillita Cybex Solution X-Fix y se le ha quitado el respaldo para convertirlo en elevador y que sea del grupo III. Esta sillita se ha fijado a la banqueta mediante el sistema ISOFIX. www.centro-zaragoza.com 8 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Vista frontal del dummy P10. Vista lateral del dummy P10. Las variables analizadas en este crash test han sido el recorrido de cabeza del dummy y la aceleración del tórax, según indica la norma. A continuación se muestran los resultados obtenidos. 2.1 Recorrido cabeza dummy P10. www.centro-zaragoza.com 9 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 En el fotograma anterior se ha señalado el recorrido máximo del dummy en la colisión frontal que supera bastante los 550 mm. 2.2 Aceleración en tórax. Gráfica 5. Aceleración resultante en tórax. Gráfica 6. Componente Z de aceleración en tórax www.centro-zaragoza.com 10 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 A continuación para realizar la validación crítica se ha reproducido la misma colisión frontal con el software informático MADYMO. Para ello se ha modelizado el mismo SRI, se ha colocado el dummy P6 y se ha introducido el mismo pulso de aceleración. A continuación se muestran los resultados obtenidos comparados con el crash test: 2.3 Recorrido cabeza dummy P10: crash test vs simulación MADYMO. 481 mm Recorrido cabeza (crash test). Recorrido cabeza (simulación MADYMO). Analizando el recorrido se obtienen los siguientes valores: Recorrido cabeza Crash test Simulación MADYMO % 617 mm 481 mm -22,0 Esta variación respecto al crash test real puede ser debida a que en el modelo que hemos realizado se han colocado los asientos delanteros y esto frena al dummy. www.centro-zaragoza.com 11 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 2.4 Aceleración en tórax. Resultante Pico 3ms: 44,79 g Aceleración resultante en tórax (crash test). Aceleración resultante en tórax (simulación). En la comparativa de la curva de aceleración resultante en tórax se puede observar que la tendencia es bastante similar a la del crash test, si bien se observa desplazada en el eje x esto es debido a que a la hora de realizar la simulación con MADYMO se ha introducido la curva de aceleración del crash test pero se han quitado los primeros instantes porque sino en la simulación producen inestabilidades. Si se analiza el pico 3ms cumulative se obtienen los siguientes valores: Pico 3ms cumulative Crash test Simulación MADYMO % 38,635 g 44,79 g 15,9 www.centro-zaragoza.com 12 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 Resultante Pico 3ms: 15,01 g Aceleración Z en tórax (crash test). Aceleración Z en tórax (simulación). En la comparativa de la curva de aceleración Z en tórax se puede observar que la tendencia es bastante similar a la del crash test, si bien se observa, al igual que ocurría con la curva de aceleración resultante, que está desplazada en el eje x. Si se analiza el pico 3ms cumulative se obtienen los siguientes valores: Pico 3ms cumulative Crash test Simulación MADYMO % 15,3 g 15,01 g -1,9 A continuación se muestran unos fotogramas del crash test y de la simulación llevados a cabo con el dummy P10. www.centro-zaragoza.com 13 INTERVENCIONES PARA MEJORAR EL USO DE SISTEMAS DE RETENCIÓN INFANTIL QUE EVITEN EL DESPLAZAMIENTO “FUERA DE POSICIÓN” DURANTE LA FASE DEL SUEÑO Nº Expediente: 0100DGT21368 CRASH TEST COLISIÓN FRONTAL VS SIMULACIÓN COLISIÓN FRONTAL CON DUMMY P10 www.centro-zaragoza.com 14 Carretera Nacional 232, Km 273 50690 Pedrola (Zaragoza) ESPAÑA Teléfono +34 976 549 690 Fax +34 976 615 679 E-mail: czinf@centro-zaragoza.com www.centro-zaragoza.com
