TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
TCVN 7973-7:2013
ISO 13232-7:2005
MÔ TÔ - QUY TRÌNH THỬ VÀ PHÂN TÍCH ĐỂ NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CÁC THIẾT BỊ LẮP TRÊN MÔ TÔ ĐỂ BẢO VỆ NGƯỜI LÁI KHI ĐÂM XE - PHẦN 7: QUY TRÌNH CHUẨN ĐỂ THỰC HIỆN CÁC MÔ PHỎNG TRÊN MÁY TÍNH CÁC PHÉP THỬ VA CHẠM MÔ TÔ
Motorcycles - Test and analysis procedures for research evaluation of rider crash protective devices fitted to motorcycles - Part 7: Standardized procedures for performing computer simulations of motocycles impact tests
Lời nói đầu
TCVN 7973-7:2013 hoàn toàn tương đương với ISO 13232-7:2005.
TCVN 7973-7:2013 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 22 Phương tiện giao thông đường bộ biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
Bộ TCVN 7973 (ISO 13232) Mô tô - Quy trình thử và phân tích để nghiên cứu đánh giá các thiết bị lắp trên mô tô để bảo vệ người lái khi đâm xe, gồm các phần sau:
- TCVN 7973-1:2008 (ISO 13232-1:2005) - Phần 1: Định nghĩa, ký hiệu và yêu cầu chung.
- TCVN 7973-2:2008 (ISO 13232-2:2005) - Phần 2: Định nghĩa các điều kiện va chạm liên quan đến số liệu tai nạn.
- TCVN 7973-3:2013 (ISO 13232-3:2005) - Phần 3: Người nộm nhân trắc học lái mô tô trong thử nghiệm va chạm.
- TCVN 7973-4:2008 (ISO 13232-4:2005) - Phần 4: Biến số cần đo, thiết bị và quy trình đo.
- TCVN 7973-5:2008 (ISO 13232-5:2005) - Phần 5: Chỉ số chấn thương và phân tích rủi ro/lợi ích.
- TCVN 7973-6:2013 (ISO 13232-6:2005) - Phần 6: Quy trình thử nghiệm va chạm với tỷ lệ kích thước thực.
- TCVN 7973-7:2013 (ISO 13232-7:2005) - Phần 7: Quy trình chuẩn để thực hiện các mô phỏng trên máy tính của các phép thử va chạm mô tô.
- TCVN 7973-8:2013 (ISO 13232-8:2005) - Phần 8: Tài liệu và báo cáo.
Lời giới thiệu
Bộ TCVN 7973 (ISO 13232) đã được soạn thảo dựa trên nền tảng kỹ thuật hiện tại. Mục đích của bộ tiêu chuẩn là định ra các phương pháp nghiên cứu chung và cách thức để thực hiện đánh giá toàn diện tác động đối với các chấn thương mà đã lắp các thiết bị trên mô tô để bảo vệ người lái khi đâm xe, khi các thiết bị này được đánh giá theo một dải các điều kiện va chạm dựa trên dữ liệu tai nạn.
Tất cả các phương pháp và khuyến cáo trong bộ TCVN 7973 (ISO 13232) được dự kiến là nên được áp dụng trong tất cả các nghiên cứu khả thi cơ bản. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu cũng nên tính đến những sự khác nhau trong các điều kiện đã nêu (ví dụ như kích cỡ người lái) khi đánh giá tính khả thi toàn diện của bất cứ thiết bị bảo vệ nào. Ngoài ra, các nhà nghiên cứu có thể mong muốn thay đổi hoặc mở rộng các yếu tố về mặt phương pháp luận nhằm mục đích nghiên cứu các vấn đề họ đặc biệt quan tâm. Trong tất cả những trường hợp vượt ra ngoài các nghiên cứu cơ bản như vậy, nên cung cấp sự giải thích rõ ràng về việc các quy trình được sử dụng sai khác như thế nào so với phương pháp luận cơ bản.
Bộ TCVN 7973 hoàn toàn tương đương với ISO 13232. Bộ tiêu chuẩn quốc tế ISO này được Tiểu ban ISO/TC 22/SC 22 biên soạn theo yêu cầu của Nhóm Châu Âu về An toàn chung Phương tiện giao thông đường bộ của Ủy ban Kinh tế Liên hợp quốc (UN/ECE/TRANS/SCI/WP29/GRSG), dựa trên cơ sở các tài liệu được đệ trình của Hiệp hội Các nhà sản xuất mô tô Quốc tế (International Motorcycle Manufacturers Association - IMMA) và bao gồm tám phần có quan hệ với nhau.
Để áp dụng một cách đúng đắn bộ tiêu chuẩn TCVN 7973 (ISO 13232), chúng tôi khuyến cáo rằng toàn bộ tám phần nên được sử dụng đồng bộ, đặc biệt nếu các kết quả được dùng để công bố.
MÔ TÔ - QUY TRÌNH THỬ VÀ PHÂN TÍCH ĐỂ NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CÁC THIẾT BỊ LẮP TRÊN MÔ TÔ ĐỂ BẢO VỆ NGƯỜI LÁI KHI ĐÂM XE - PHẦN 7: QUY TRÌNH CHUẨN ĐỂ THỰC HIỆN CÁC MÔ PHỎNG TRÊN MÁY TÍNH CÁC PHÉP THỬ VA CHẠM MÔ TÔ
Motorcycles - Test and analysis procedures for research evaluation of rider crash protective devices fitted to motorcycles - Part 7: Standardized procedures for performing computer simulations of motocycles impact tests
1. Phạm vi áp dụng
Mục đích của tiêu chuẩn này là cung cấp:
- các quy ước chuẩn để hiệu chuẩn và lập tài liệu về các đặc tính quan trọng của các mô hình mô phỏng;
- hướng dẫn để xác định và sử dụng các mô hình toán học mô phỏng va chạm mô tô, có thể liên quan đến dữ liệu của các phép thử với tỷ lệ kích thước thực;
- cách thức để nhận biết các điều kiện va chạm mở rộng có thể xảy ra đối với phép thử với tỷ lệ kích thước thực; và
- công cụ tiêu chuẩn, được sử dụng tùy chọn, để phân tích các rủi ro/lợi ích của các thiết bị lắp trên mô tô để bảo vệ người lái khi đâm xe, dựa vào thống kê các điều kiện va chạm được nêu trong TCVN 7973-2 (ISO 13232-2).
TCVN 7973 (ISO 13232) quy định các yêu cầu tối thiểu đối với việc nghiên cứu tính khả thi của các thiết bị bảo vệ lắp trên mô tô để bảo vệ người lái khi đâm xe trong trường hợp xảy ra va chạm.
TCVN 7973 (ISO 13232) có thể áp dụng cho các thử nghiệm về va chạm, bao gồm:
- mô tô hai bánh;
- kiểu loại xe đối diện được quy định;
- một xe đứng yên và một xe chuyển động hoặc hai xe chuyển động;
- một xe bất kỳ đang chuyển động với vận tốc không đổi trên một đường thẳng ngay trước khi va chạm;
- một người nộm đội mũ bảo hiểm ngồi ở vị trí thông thường trên mô tô đặt thẳng đứng;
- phép đo khả năng xảy ra các loại chấn thương theo quy định trên vùng cơ thể;
- đánh giá kết quả của các phép thử va chạm theo từng cặp (nghĩa là so sánh giữa các mô tô có lắp và không lắp các thiết bị được đề xuất).
Bộ TCVN 7973 (ISO 13232) không áp dụng cho việc thử nghiệm phục vụ yêu cầu quản lý nhà nước.
2. Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).
TCVN 7973-1 (ISO 13232-1), Mô tô - Quy trình thử và phân tích để nghiên cứu đánh giá các thiết bị lắp trên mô tô để bảo vệ người lái khi đâm xe - Phần 1: Định nghĩa, ký hiệu và yêu cầu.
TCVN 7973-2 (ISO 13232-2), Mô tô - Quy trình thử và phân tích để nghiên cứu đánh giá các thiết bị lắp trên mô tô để bảo vệ người lái khi đâm xe - Phần 2: Định nghĩa các điều kiện va chạm liên quan đến dữ liệu tai nạn.
TCVN 7973-3 (ISO 13232-3), Mô tô - Quy trình thử và phân tích để nghiên cứu đánh giá các thiết bị lắp trên mô tô để bảo vệ người lái khi đâm xe - Phần 3: Người nộm nhân trắc học lái mô tô trong thử nghiệm va chạm.
TCVN 7973-4 (ISO 13232-4), Mô tô - Quy trình thử và phân tích để nghiên cứu đánh giá các thiết bị lắp trên mô tô để bảo vệ người lái khi đâm xe - Phần 4: Biển số cần đo, thiết bị và quy trình đo.
TCVN 7973-5 (ISO 13232-5), Mô tô - Quy trình thử và phân tích để nghiên cứu đánh giá các thiết bị lắp trên mô tô để bảo vệ người lái khi đâm xe - Phần 5: Chỉ số chấn thương và phân tích rủi ro/lợi ích.
TCVN 7973-6 (ISO 13232-6), Mô tô - Quy trình thử và phân tích để nghiên cứu đánh giá các thiết bị lắp trên mô tô để bảo vệ người lái khi đâm xe - Phần 6: Quy trình thử nghiệm va chạm với tỷ lệ kích thước thực.
TCVN 7973-8 (ISO 13232-8), Mô tô - Quy trình thử và phân tích để nghiên cứu đánh giá các thiết bị lắp trên mô tô để bảo vệ người lái khi đâm xe - Phần 8: Tài liệu và báo cáo.
ISO 6487, Road vehicle - Measurement techniques in impact test - Instrumentation (Phương tiện giao thông đường bộ - Kỹ thuật đo trong thử nghiệm va chạm - Thiết bị đo).
49 CRF Part 572 subpart E: 1993, Anthropometric test dummies, United State of America Code of Federal Regulation issued by National Highway Trafic Safety Adminitration (NHTSA) Washington, D.C. Phép nhân trắc học người nộm thử nghiệm, bộ luật liên bang Mỹ, được Ủy ban quốc gia về an toàn giao thông đường cao tốc (HNTSA) Washington, D.C ban hành.
3. Thuật ngữ và định nghĩa
Các thuật ngữ sau đây đã được định nghĩa trong TCVN 7973-1 (ISO 13232-1) và được áp dụng cho tiêu chuẩn này. Tiêu chuẩn này cũng áp dụng bổ sung các định nghĩa khác với các thuật ngữ đã được liệt kê trong TCVN 7973-1 (ISO 13232-1):
- thân (body);
- phân tích các ảnh hưởng và kiểu lỗi (FMEAP);
- độ dày lớn nhất (maximum thickness);
- chuyển động (motion);
- phân tích nguy cơ/ lợi ích; đánh giá tổng thể (Risk/benefit analysis; overall evaluation);
- hệ thống (system).
4. Yêu cầu
4.1. Mô hình hóa
Mô hình mô phỏng phải dựa trên các quy luật và nguyên lý của vật lý và cơ học đã được chấp nhận. Mô hình phải gồm có các bộ phận mô tả mô tô (MC) và xe đối diện (OV), như được mô tả trong TCVN 7973-6 (ISO 13232-6), người nộm như được mô tả trong TCVN 7973-3 (ISO 13232-3), vị trí lắp đặt người nộm, lực kéo khớp và mũ bảo hiểm, thiết bị bảo vệ nếu có và bề mặt đường như được mô tả trong TCVN 7973-6 (ISO 13232-6). Trong mô hình, các điều kiện va chạm phải có khả năng thay đổi qua một số (dải) điều kiện như mô tả Phụ lục B của TCVN 7973-2 (ISO 13232-2):
- tốc độ va chạm của mô tô, MC;
- tốc độ va chạm của xe đối diện, OV;
- điểm chạm của mô tô, MC;
- điểm chạm của xe đối diện, OV;
- góc va chạm tương đối.
Mô hình người nộm phải gồm tối thiểu các bộ phận sau đây:
a) đầu đội mũ bảo hiểm;
b) cổ;
c) phần thân trên;
d) phần thân dưới;
e) bên trái và bên phải:
1) đùi;
2) cẳng chân;
3) bàn chân;
4) cánh tay;
5) cẳng tay;
6) bàn tay.
Mô hình của mô tô bao gồm tối thiểu các bộ phận sau:
- bánh trước;
- bánh sau;
- khung xe;
- phần trên càng trước;
- phần dưới càng trước;
Mô hình xe đối diện bao gồm tối thiểu các bộ phận sau:
- bốn cụm bánh xe không được treo;
- phần thân xe được treo.
Các bộ phận đùi, cổ và cẳng chân phải được mô hình hóa sao cho sự sai trật khớp nối/ rạn nứt xương do ảnh hưởng động lực học được mô phỏng (ví dụ kết quả tại thời điểm bị uốn trên chân tại vùng tương ứng sau khi gãy).
Nếu bất kỳ bộ phận nào liệt kê trong Bảng 1 và Bảng 2 bị rạn nứt, khối lượng của các bộ phận nứt gãy phải được mô hình hóa.
Đối với một cụm thiết bị bảo vệ/mô tô, một mô hình mô phỏng chung phải được sử dụng trong tất cả các cấu hình va chạm. Những sự khác biệt giữa mẫu mô tô có thiết bị bảo vệ và mẫu mô tô không có thiết bị bảo vệ phải có trong những phần liên quan trực tiếp đến thiết bị bảo vệ.
4.2. Thông số
Giá trị các thông số được sử dụng phải phù hợp với phép đo thực tế, với mỗi phần được liệt kê trong 4.1:
- khối lượng;
- vị trí trọng tâm;
- mô men quán tính;
- hướng trục cơ sở;
- vị trí khớp nối;
- số bậc tự do của khớp nối;
- hướng khớp nối;
- độ dày lớn nhất của mỗi bộ phận không biến dạng.
Đối với một cụm mô tô/thiết bị bảo vệ đã cho, giá trị các thông số như vậy phải được sử dụng trong tất cả các cấu hình va chạm. Tất cả giá trị các thông số để đưa ra đối với cụm thiết bị bảo vệ/mô tô phải phù hợp với giá trị các thông số được dùng để hiệu chỉnh mô phỏng như mô tả trong 4.5. Những khác biệt giữa thông số chỉnh đặt đối với mô tô có thiết bị bảo vệ và thông số chỉnh đặt cho mô tô không có thiết bị bảo vệ phải nằm trong các thông số trực tiếp liên quan đến thiết bị bảo vệ.
4.3. Dữ liệu đầu ra
Lực, mô men và trình tự thời gian hoạt động phù hợp với các biến số chấn thương và các chỉ số chấn thương được nêu trong TCVN 7973-5 (ISO 13232-5) phải được cung cấp để cho phép tính toán các giá trị chấn thương. Các biểu mẫu phải phù hợp với trình tự thời gian thử nghiệm thực tế được ghi lại như mô tả trong TCVN 7973-8 (ISO 13232-8). Dữ liệu phải được đưa ra và được biểu đồ hóa theo các khoảng thời gian cách nhau 0,001 s đối với khoảng thời gian đến lúc người nộm bắt đầu chạm đất hoặc 0,5 s sau khi mô tô và xe đối diện bắt đầu chạm nhau, tùy theo thời gian nào đến trước.
Dấu hiệu hư hỏng dễ gãy phải được chỉ ra đối với tất cả các bộ phận dễ gãy được định nghĩa trong TCVN 7973-3 (ISO 13232-3), song song với thời gian mà hư hỏng xuất hiện trong giai đoạn được mô tả ở trên. Hư hỏng phải được biểu diễn như hiện tượng hỏng các bộ phận đối với gãy xương đùi, đầu gối (trệch hoặc xoắn) và xương ống chân dễ gãy cũng như sự đâm xuyên lớn nhất đối với tấm chèn bụng dễ gãy.
Trình tự thời gian của dịch chuyển dài, dịch chuyển góc và vận tốc của khung mô tô tương ứng với trọng tâm đầu đội mũ bảo hiểm và vai, khung xương chậu, đầu gối và mắt cá chân được dùng trong phép thử nghiệm thực tế phải được đưa ra và phân chia thành những khoảng thời gian đối với các giai đoạn được mô tả ở trên.
Đối với mỗi mô phỏng và tương tác xuất hiện giữa bất kỳ bộ phận nào của mô tô trong Bảng 1 và bất kỳ bộ phận nào của xe đối diện trong Bảng 2, thì phải đưa ra được lực lớn nhất và biến dạng lớn nhất của bộ phận thân mô tô và bộ phận thân xe đối diện theo phương được chỉ ra trong Bảng 1 và Bảng 2.
Bảng 1 - Các phép thử bộ phận của mô tô trong phòng thử
Bộ phận
|
Vật hoặc bề mặt va chạm a
|
Kiểu thử
|
Các đặc trưng
|
Thùng nhiên liệu
|
Hình trụ đường kính 400 mm
|
Động
|
lực Zcyl đối với dịch chuyển Zcyl
lực Zcvl đối với thời gian
|
Ghế ngồi
|
Hình trụ đường kính 400 mm
|
Tĩnh
|
lực Zcyl đối với dịch chuyển i
|
Thiết bị bảo vệ
|
(theo yêu cầu)
|
Động
|
lực đối với dịch chuyển
lực đối với thời gian
|
Giảm chấn lò xo sau
|
Không
|
Tĩnh
|
lực theo phương x đối với dịch chuyển theo phương x
|
Giảm chấn lò xo sau
|
Mặt phẳng
|
Động
|
lực ximp đối với vận tốc ximp
|
Bánh trước mô tô
|
Chướng ngại vật (như một bộ phận của phòng thử mô tả trong 4.5.2)
|
Động
|
lực Xbarrier đối với dịch chuyển XMC
|
a xem Hình 1.
|
Bảng 2 - Các phép thử các bộ phận của xe đối diện trong phòng thử
Bộ phận
|
Vật hoặc bề mặt va chạm a
|
Kiểu thử
|
Các đặc trưng
|
Ray nóc xe
|
Hình cầu đường kính 300 mm
|
Động
|
lực xsphere đối với dịch chuyển xsphere
lực xsphere đối với thời gian
|
Sườn xe
|
Đĩa (cạnh)
|
Tĩnh
|
lực xdisc đối với dịch chuyển xdisc
|
Sườn xe
|
Đĩa (bề mặt)
|
Tĩnh
|
lực ydisc đối với dịch chuyển ydisc
|
Thanh cản va chạm trước
|
Đĩa (cạnh)
|
Tĩnh
|
lực xdisc đối với dịch chuyển xdisc
|
Thanh cản va chạm trước
|
Đĩa (bề mặt)
|
Tĩnh
|
lực ydisc đối với dịch chuyển ydisc
|
Thanh cản va chạm sau
|
Đĩa (cạnh)
|
Tĩnh
|
lực xdisc đối với dịch chuyển xdisc
|
Thanh cản va chạm sau
|
Đĩa (bề mặt)
|
Tĩnh
|
lực ydisc đối với dịch chuyển ydisc
|
Nắp capô
|
Hình cầu đường kính 300 mm
|
Động
|
lực zsphere đối với dịch chuyển zsphere
lực zsphere đối với thời gian
|
Kính chắn gió trước
|
Hình cầu đường kính 300 mm
|
Động
|
lực xsphere đối với dịch chuyển xsphere
lực xsphere đối với thời gian
|
Hệ thống treo trước
|
Mặt đất
|
Động
|
lực zg đối với dịch chuyển zov
lực zg đối với thời gian
|
Hệ thống treo sau
|
Mặt đất
|
Động
|
lực zg đối với dịch chuyển zov
lực zg đối với thời gian
|
a xem Hình 1.
|
Tấm va chạm phẳng
|
(Các kích thước phải được tính toán để mép của tấm va chạm bộ phận va chạm không chạm vào nhau trong mỗi phép thử)
|
|
(Chiều dài phải được tính toán để phần cuối của tấm va chạm và bộ phận va chạm không bị chạm vào nhau đối với các va chạm Zcyl)
|
CHÚ DẪN:
1. Các kích thước tính theo mm.
2. Không vẽ theo tỷ lệ.
Chia sẻ với bạn bè của bạn: |