Tiêu chuẩn TCVN 7973-7:2013 Thử va chạm mô phỏng để nghiên cứu thiết bị trên mô tô bảo vệ người khi đâm

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

Bảng 2 - Các phép thử các bộ phận của xe đối diện trong phòng thử

Tấm va chạm phẳng

CHÚ DẪN:

1. Các kích thước tính theo mm.

2. Không vẽ theo tỷ lệ.

Hình 1 - Các vật va chạm và trục được sử dụng trong phép thử các bộ phận

4.4. Xử lý dữ liệu

Các vấn đề sau phải áp dụng đối với xử lý dữ liệu sau thử nghiệm liên quan đến hình ảnh động ba chiều, phân tích chấn thương, phân tích rủi ro/ lợi ích, kiểu lỗi và phân tích tác động của các thiết bị bảo vệ khi va chạm được đề xuất.

4.4.1. Hình ảnh động ba chiều

Hình ảnh động ba chiều được dùng để hiển thị ở dạng đồ họa các chuyển động của mô tô, xe đối diện và thiết bị bảo vệ. Hình ảnh động sẽ chỉ hiển thị các bề mặt bộ phận cứng được mô hình hóa và/hoặc các phần tử hữu hạn trong hình dạng thích hợp của chúng liên quan đến các vị trí và hướng. Dấu hiệu bổ sung có thể được cung cấp để hỗ trợ sự so sánh giữa các phép thử vật lý và các mô phỏng. Chúng phải phù hợp với mục tiêu ảnh được dùng trong bất kỳ phép thử va chạm thực tế tương ứng nào, bao gồm những mục tiêu ảnh được định nghĩa trong 4.3 của TCVN 7973-4 (ISO 13232-4). Nếu có thêm các dấu hiệu thì chúng phải có màu sắc tương phản với bề mặt bộ phận cứng được mô hình hóa hoặc các phần tử hữu hạn và trạng thái này phải được tạo ra trước hình ảnh động tiếp theo.

Hình ảnh động chỉ được điều khiển theo trình tự thời gian của vị trí góc và đường như được mô tả trong 4.3. Khi sự so sánh được đưa ra bằng các đoạn băng thử nghiệm thực tế, hình ảnh động với cùng điểm nhìn và tiêu cự như máy quay chuyên dùng cho thử nghiệm thực tế (xem 4.6.2 của TCVN 7973-4 (ISO 13232-4).

Ảnh tĩnh của hình ảnh động từ góc quay của máy quay quan sát bên cạnh mô tô được chụp lại và được chứa trong tài liệu mô phỏng. Những ảnh này sẽ bao gồm vị trí của người nộm ở các thời điểm sau:

- Trước thời điểm mô tô và xe đối diện chạm nhau đầu tiên;

- Tại thời điểm đầu người nộm tiếp xúc với xe đối diện (nếu có);

- Tại thời điểm 0,25 s và 0,5 s sau thời điểm mô tô và xe đối diện chạm nhau đầu tiên.

4.4.2. Phân tích chấn thương

Có thể thực hiện việc đánh giá dữ liệu đầu ra mô phỏng trên máy tính để phân tích các chỉ số chấn thương và chi phí chấn thương. Nếu thực hiện phân tích như vậy phải sử dụng các quy định được mô tả trong TCVN 7973-5 (ISO 13232-5).

4.4.3. Phân tích rủi ro/lợi ích, kiểu lỗi và phân tích hiệu quả của các thiết bị bảo vệ va chạm đề xuất

Phân tích rủi ro/lợi ích và/hoặc kiểu lỗi và phân tích hiệu quả của thiết bị được lắp trên mô tô để bảo vệ người lái khi va chạm phải được thực hiện bằng mô phỏng trên máy tính thông qua các điều kiện va chạm. Nếu kiểu lỗi và phân tích hiệu quả được thực hiện bằng mô phỏng trên máy tính thì phân tích đó phải sử dụng các phương pháp được mô tả trong 5.1. Nếu phân tích rủi ro/lợi ích thực hiện bằng mô phỏng trên máy tính thì phân tích đó phải sử dụng phương pháp mô tả trong 5.10 của TCVN 7973-5 (ISO 13232-5).

Nếu phân tích lợi ích/rủi ro và/hoặc phân tích hiệu quả và kiểu lỗi thực hiện bằng mô phỏng trên máy tính, chứng chỉ được bao gồm các cấu hình va chạm mà trong đó các lực và biến dạng được mô phỏng của các bộ phận được liệt kê trong Bảng 1 và Bảng 2 thỏa mãn các tiêu chí sau:

- đối với tất cả các bộ phận dễ gẫy, các lực mô phỏng lớn nhất được quy định trong 4.3 không được bằng hoặc lớn hơn các lực lớn nhất đo được trong các phép thử tương ứng trong phòng thử nghiệm được quy định trong 4.5.1 và 4.5.2;

- đối với các bộ phận còn lại, các lực hoặc biến dạng mô phỏng lớn nhất được quy định trong 4.3 không được bằng hoặc lớn hơn lực lớn nhất hoặc độ lệch lớn nhất tương ứng đo được trong các phép thử trong phòng thử nghiệm theo quy định trong 4.5.1 và 4.5.2.

Nếu trong bất cứ một cấu hình va chạm được mô phỏng nào, các lực đo được hoặc độ lệch xảy ra giữa các phần liệt kê trong Bảng 1 và Bảng 2 bị vượt quá, cấu hình va chạm này chỉ có thể nằm trong các phân tích nếu các thí nghiệm bổ sung và các hiệu chỉnh mô phỏng được thực hiện trên các phần đã xác định đó. Mỗi thí nghiệm bổ sung và hiệu chỉnh mô phỏng phải sử dụng tốc độ ban đầu tương ứng với tốc độ va chạm tương đối lớn nhất của các phần riêng được quan sát trong cấu hình va chạm mô phỏng.

4.5. Hiệu chỉnh mô phỏng

Mô phỏng phải được hiệu chỉnh ít nhất với các phép thử dưới đây, và các kết quả hiệu chỉnh phải được ghi thành tài liệu theo TCVN 7973-8 (ISO 13232-8).

4.5.1. Hiệu chỉnh phép thử bộ phận trong phòng thử

Mô phỏng phải được sử dụng để tính toán các đặc tính của người nộm, xe đối diện, mô tô được liệt kê tương ứng trong Bảng 1, Bảng 2 và Bảng 3, theo các phương pháp được quy định trong 5.2. Các kết quả phải được ghi vào tài liệu theo mẫu mô tả trong Phụ lục A và phù hợp với TCVN 7973-8 (ISO 13232-8).

Nếu đối với bất kỳ phép thử bộ phận nào trong phòng thử nghiệm, dữ liệu thử nghiệm được sử dụng như các giá trị thông số đầu vào của phép mô phỏng, thì chỉ các dữ liệu thử liên quan được ghi lại trong tài liệu mô phỏng (vì các giá trị thông số đầu vào bằng dữ liệu thử).

4.5.2. Thử động lực học mô tô trong phòng thử

Phải thực hiện một phép thử mô tô trong phòng thử và phép mô phỏng tương ứng để tính toán theo trình tự thời gian của mô tô, theo các phương pháp được quy định trong 5.3:

- dịch chuyển trục trước của mô tô;

- sự nén hệ thống treo trước;

- góc uốn càng xe;

- gia tốc theo trục x, y và z của mô tô (phía bên trái và bên phải của mô tô, gần trọng tâm nhất có thể);

- dịch chuyển theo trục x và z của trọng tâm mô tô;

- góc lắc dọc của mô tô;

- lực chặn.

4.5.3. Tương quan của phép thử va chạm với tỷ lệ kích thước thực

Đối với một mô tô được lắp hoặc không được lắp thiết bị bảo vệ người lái, phép mô phỏng phải tương quan với bất kỳ dữ liệu sẵn có, tương ứng với các phép thử nghiệm với tỷ lệ kích thước thực đã được thực hiện theo TCVN 7973 (ISO 13232). Phép mô phỏng phải được tiến hành với các điều kiện ban đầu giống như các điều kiện đã được sử dụng trong các phép thử nghiệm với tỷ lệ kích thước thực, các rằng buộc về mô hình và thông số được nêu trong 4.1 và 4.2, các đặc trưng phép thử bộ phận trong phòng thử được chỉ rõ trong 4.5.1 và các thông số của mô tô dùng trong phép thử động lực học trong phòng thử được chỉ ra trong 4.5.2. Trình tự thời gian yêu cầu phải được đưa ra phù hợp với 4.3. Với mối tương quan này, các kết quả phải được ghi lại như sau:

- Nếu có dữ liệu cho ít hơn 14 phép thử, thì phải vẽ các đồ thị so sánh tổng thể của phép thử với tỷ lệ kích thước thực tương ứng và thực hiện mô phỏng theo trình tự thời gian và quỹ đạo, theo mô tả dưới đây. Đối với mỗi phép thử với tỷ lệ kích thước thực được mô phỏng, phải lập bảng sự xuất hiện và/hoặc mức độ chấn thương đối với các phần tử dễ gẫy, theo mô tả trong 5.2.3 của TCVN 7973-4 (ISO 13232-4). Trong trường hợp này, không nên thực hiện phép phân tích tương quan thống kê.

- Nếu có dữ liệu cho 14 phép thử trở lên, thì phải thực hiện việc vẽ đồ thị so sánh tổng thể và lập bảng chấn thương nói trên, và ngoài ra phải phân tích tương quan thống kê các dữ liệu theo quy trình mô tả trong 5.4.

Bảng 3 - Các phép thử bộ phận người nộm trong phòng thử

Tất cả các phép thử nghiệm với tỷ lệ kích thước thực sử dụng để mô phỏng tương ứng được chọn từ 200 cấu hình va chạm được nêu trong TCVN 7973-2 (ISO 13232-2) và mỗi phép thử (ngoại trừ các phép thử thứ hai trong mỗi cặp so sánh) phải có cấu hình va chạm khác nhau.

4.5.4. So sánh phép thử va chạm với tỷ lệ kích thước thực

Ngoài ra, mỗi biến số mô phỏng được liệt kê trong Bảng 4 phải được vẽ đồ thị bằng cách sử dụng các phương pháp trong TCVN 7973-4 (ISO 13232-4) và A.8.3 và B.6.3 của TCVN 7973-8 (ISO 13232-8) và bao hàm các biến số thử nghiệm với tỷ lệ kích thước thực tương ứng, trong khoảng thời gian từ khi mô tô và xe đối diện bắt đầu chạm nhau đến 0,010 s trước khi mũ bảo hiểm và xe đối diện chạm nhau, hoặc cho đến khi mũ bảo hiểm rời khỏi tầm nhìn, tùy theo điều kiện nào xảy ra sớm hơn. Các đồ thị phải được đưa vào tài liệu theo TCVN 7973-8 (ISO 13232-8). Ngoài ra, tính toán theo hệ số tương quan đối với mỗi biến trong Bảng 4:

trong đó:

C hệ số tương quan;

i chỉ số dưới dòng của mỗi điều kiện va chạm;

k chỉ số dưới dòng của mỗi bước thời gian;

d_i,k = r_i,k - ;

giá trị trung bình của d_i,k (quá thời gian);

r_i,k giá trị của biến số đối với phép thử thứ i tại bước thời gian k;

r_i giá trị trung bình của biến ở phép thử thứ i (quá thời gian);

 giá trị của biến thứ i tại bước thời gian k trong mô phỏng trên máy tính.

Các giá trị của phép thử nghiệm với tỷ lệ kích thước thực và mô phỏng trên máy tính phải được lấy mẫu tại các khoảng thời gian 0,001 s. Dữ liệu có thể được nội suy tuyến tính nếu cần thiết để đạt được khoảng thời gian lấy mẫu 0,001 s. Giá trị trung bình của tất cả các hệ số tương quan qua tất cả các phép thử và tất cả các biến trong Bảng 4 phải lớn hơn hoặc bằng 0,80. Giá trị của các hệ số tương quan phải được ghi lại trong tài liệu phù hợp với B.6.3.4.1 của TCVN 7973-8 (ISO 13232-8).

Ngoài ra, vai, hông, đầu gối và quỹ đạo mục tiêu mắt cá chân trong mặt phẳng dọc thẳng đứng ban đầu của dịch chuyển (theo phương x - z) của mô tô phải được vẽ mô phỏng và bao hàm dữ liệu thử nghiệm với tỷ lệ kích thước thực tương ứng đối với cạnh bên người nộm gần nhất với máy quay tốc độ cao quay cạnh bên mô tô và trong khoảng thời gian từ lần chạm mô tô/xe đối diện đầu tiên đến lần chạm mũ bảo hiểm/xe đối diện đầu tiên hoặc cho đến khi mũ bảo hiểm ra khỏi tầm quay, tùy theo điều kiện nào đến trước. Các đồ thị được lập văn bản theo TCVN 7973-8 (ISO 13232-8).

Bảng 4 - Thông số so sánh

5. Phương pháp

5.1. Kiểu lỗi và sự phân tích các ảnh hưởng

Phân tích kiểu lỗi và dữ liệu ảnh hưởng như mô tả dưới đây

5.1.1. Tính toán các chỉ số chấn thương và các biến số đánh giá chấn thương

Đối với mỗi 200 cấu hình va chạm chỉ ra trong TCVN 7973-2 (ISO 13232-2) và mô phỏng được hiệu chỉnh theo 4.5, tính toán các giá trị các số biến số đánh giá chấn thương và các chỉ số chấn thương trong Bảng 5, khi sử dụng các biến số đánh giá chấn thương và chỉ số chấn thương quy định trong TCVN 7973-5 (ISO 13232-5).

5.1.2. Các kiểu lỗi tiềm ẩn và ảnh hưởng

Lập bảng các kết quả của Bảng 5 trên tất cả 200 cấu hình va chạm. Chỉ định các cấu hình va chạm có thay đổi rõ ràng do thiết bị bảo vệ trên một hoặc nhiều các biến số đánh giá chấn thương hoặc chỉ số chấn thương, như kiểu lỗi tiềm tàng của thiết bị bảo vệ để xem xét thêm khả năng có thể xảy ra.

5.2. Các đặc tính được mô phỏng đối với các phép thử bộ phận trong phòng thứ

Hoàn thành các quy trình mô phỏng và thử nghiệm dưới đây. Sau đó vẽ đồ thị kết quả phép thử và các đặc tính mô phỏng theo định dạng chỉ ra trong Phụ lục A. Bộ lọc xung alias, mẫu, và bộ lọc dải tần số tại CFC 1000 tất cả dữ liệu thử nghiệm theo quy trình trong ISO 13232-4. Sử dụng các vật va chạm mà có tần số cộng hưởng nhỏ nhất lớn hơn 1650 Hz. Hoàn thành các thông tin miêu tả thân, vật va chạm, các trục được bố trí, khối lượng, vận tốc ban đầu và đưa ra bản phác thảo chỉnh đặt các thiết bị máy móc.

Bảng 5 - Các biến số đánh giá chấn thương và chỉ số chấn thương được tính toán với mỗi cấu hình va chạm

5.2.1. Các phép thử lực tĩnh/dịch chuyển

Đối với mỗi bộ phận được liệt kê trong Bảng 1, Bảng 2 và Bảng 3 thực hiện các phép thử trong phòng thử nghiệm. Thực hiện các phép thử gần như tĩnh, trừ khi có chỉ định khác và với các vật va chạm, các điểm tiếp xúc, định tâm trục, các hướng và các bệ đỡ được chỉ định trong Bảng 6. Đo lực đối với đặc tính dịch chuyển đến mức lực tương ứng với chấn thương nghiêm trọng nhất của các phần người nộm và tương đương với lực và độ lệch dự tính lớn nhất của mô tô và các phần của xe đối diện.

Sử dụng mô phỏng để tính toán lực đối với đặc tính dịch chuyển tương ứng các bộ phận liệt kê trong Bảng 1, Bảng 2 và Bảng 3.

5.2.2. Các phép thử động lực học/thời gian và lực/dịch chuyển

Thực hiện các phép thử động lực học theo Bảng 7, 8 và 9 đối với người nộm, mô tô và xe đối diện tương ứng. Sử dụng các bộ phận và vật va chạm đưa ra trong Hình 1; và các điểm va chạm, các căn chỉnh trục, các hướng, các bệ đỡ và các tốc độ ban đầu danh định liệt kê trong Bảng 7, 8 và 9.

5.3. Thử va chạm của mô tô với chướng ngại vật

Va chạm trực giao với tấm chắn phẳng, cứng có chiều rộng và cao ít nhất 2 m mỗi chiều với mô tô tại vận tốc 13,4 m/s ± 5 % và góc va chạm tương đối, góc quay mô tô và sai lệch tốc độ mô tô phù hợp với 4.5.4.3 của TCVN 7973-6 (ISO 13232-6). Đo dữ liệu thử với hai gia tốc kế ba trục gắn trên hai bên của mô tô, gần trọng tâm của xe nhất có thể dọc theo trục y của xe và với tấm kim loại cứng trên bề mặt tấm chắn có ba hoặc nhiều cảm biến lực. Lọc dữ liệu phù hợp với ISO 6487 tại tần số đáp ứng loại 60.

Sử dụng các quy trình phù hợp với TCVN 7973-4 (ISO 13232-4), xác định dịch chuyển các phần của mô tô tương ứng từ hai máy ảnh tốc độ cao có tốc độ chụp 1 000 hình/s: một cái góc nhìn rộng bên trái quan sát toàn bộ mô tô; máy ảnh còn lại có góc nhìn hẹp quan sát càng trước và bánh xe trước.

Bảng 6 - Thiết lập các phép thử tĩnh của bộ phận trong phòng thử

Bảng 7 - Thiết lập các phép thử động của bộ phận người nộm trong phòng thử

Bảng 8 - Thiết lập các phép thử động của bộ phận mô tô trong phòng thử

Bảng 9 - Thiết lập các phép thử động của bộ phận xe đối diện trong phòng thử

Đối với mỗi biến trong 4.5.2, vẽ biểu đồ trình tự thời gian của đầu ra từ phép thử và từ mô phỏng trên cùng một đồ thị.