Examensarbete (VTI)

Physical crash testing is expensive and time consuming. Being able to simulate crashes virtually would significantly reduce costs and enable more testing focused on injury prevention, with the potential to improve vehicle safety. The discrepancy that may arise between physical tests response and virtual simulation response remains an obstacle to start using simulations in practice. This since it requires validated methods that ensure that the simulation recreates the physical crash. The aim of this project was to develop and apply a method for setting up virtual simulations and to evaluate them by comparing outputs to physical crash tests. The study focuses on low-speed rear impact crashes using existing seat evaluation tools as dummies. This study was conducted primarily as a first step to integrating physical test results into virtual crash simulations for future development in injury prevention. Two primary models were chosen for the method development, a dummy representing an average woman, SET 50F, and the laboratory car seat developed for high replicability. A two-phase simulation setup was developed, consisting of a positioning phase and a crash pulse phase. When the simulation was executed, output data essential for future neck injury research was extracted and analyzed against physical test data to see how well the simulation recreated the physical crash. The developed method was successfully applied to both the primary model SET 50F and the male counterpart SET 50M. Overall, the simulation response followed the trends of the physical test data well with just minor differences in, for example, peak acceleration and timing. A difference in general neck motion was identified, which could arise from discrepancies in the neck and/or torso region. The simulated Neck Injury Criteria closely followed the physical test trend throughout the whole simulation which is a great indication of well captured behavior.

Fysiska krocktester är dyra och tidskrävande. Möjligheten att simulera bilkrockar virtuellt reducerar markant kostnaderna och möjliggör fler krocktester med fokus på skadeförebyggande insatser, med potentialen att på sikt öka trafiksäkerheten. I dagsläget finns en det betydande diskrepans mellan responsen från de fysiska testerna och responsen från simulering, vilket hindrar branschen från att börja använda simulering i praktiken. Detta eftersom det kräver validerade metoder som kan försäkra användaren om att simuleringen faktiskt återskapar den fysiska krocken. Målet med detta projekt var att utveckla och applicera en metod för att sätta upp virtuella simuleringar, och sedan utvärdera dem genom att jämföra utdata med testdata från fysiska krocktester. Rapporten fokuserar på låghastighets- bakifrån kollisioner där så kallade Seat Evaluation Tools avvänds som krockdockor. Rapporten ses som ett första steg till att integrera fysiska testresultat i virtuella krocksimuleringar för en framtida utveckling av skadeförebyggande arbete. Två primära modeller valdes för metodutvecklingen, en krockdocka som representerar en genomsnittlig kvinna, SET 50F, och Labbsätet som är ett bilsäte som utvecklats för att ha hög replikerbarhet. En metod för simuleringsuppställning utvecklades, bestånden av två faser, en positioneringsfas och krockpulsfas. Under simuleringen extraherades ett urval av utdata för att kunna utvärdera hur väl simuleringen återskapade den fysiska krocken, där parametrarna som extraherades är centrala för eventuellt framtida preventivt krockskadearbete. Metoden som utvecklades applicerades framgångsrikt på SET 50F samt den manliga motsvarigheten SET 50M. Sammanfattat följde utdatan från simuleringen trenderna för de fysiska testernas utdata väl, med mindre skillnader i t.ex. maxacceleration och tajming. En skillnad i nackrörelsemönster upptäcktes, vilket kan uppstå från nackkotorna alternativt torso regionen. Detta behöver undersökas mer omfattande för att kunna dra slutsatsen om vad som bidrar till diskrepansen i rörelsemönstret. När nackskadekriteriet NIC simulerades så följde kurvan de fysiska testtrenderna väl genom hela simuleringen, vilket är en indikation på att nackrörelsen replikeras väl i simuleringen, även om det skiljer sig något i t.ex. max-NIC.