Design of “Lower Stiffener” for Controlling Pedestrian Lower Leg Injuries

Modelo computacional para reemplazar el material del refuerzo inferior de parachoques en preprototipado

“…La aceleración en la zona superior de la tibia se correlaciona con daños en articulaciones durante el impacto [5]. Acorde a los datos obtenidos, el PLA es el material con mejores resultados con 3.8 g, un diseño del LBS que permita una buena disipación de energía combinando absorbedores dará mejores resultados para el cumplimiento de la normativa [4]. Un hecho similar se tiene con el Sportage R, la inclusión del UBS en el PPS, permite experimentar con una gama mayor de materiales.…”

“…Una manera de medir la disipación de energía es con el estrés equivalente de Von Mises, si bien los autores no lo referencian como factor a considerar en el diseño, puesto que validan resultados experimentalmente con pruebas de Instron para medir corrugación [3], esta propiedad permite evaluar una geometría según la distribución de presión [8]. Analizando el diseño del LBS del Sportage se aprecian hexágonos superpuestos en dirección de la posible colisión, considerando la importancia de disipar la energía en base a la corrugación del material [3] [4], por tanto, se deduce que mientras mayor sea el estrés equivalente, el elemento será capaz de soportar mayores cargas. Comparando los resultados con la figura 9, el PP es el material con mayor valor 3,5E+2 MPa sin daños del material, mientras que con el ABS se tiene 3,0E+1MPa y al terminar el evento hay una rotura del mismo.…”

“…Comparando los resultados con la figura 9, el PP es el material con mayor valor 3,5E+2 MPa sin daños del material, mientras que con el ABS se tiene 3,0E+1MPa y al terminar el evento hay una rotura del mismo. La capacidad de deformación de un LBS está directamente asociado por el diseño del elemento, por tanto, es posible descartar varios tipos de materiales para su estudio validando su diseño previamente por simulación [4], bajo esta premisa podemos deducir que el LBS del Sportage contiene un buen diseño geométrico con material base de PP, puesto que al final del evento recupera su forma original, esto se debe a que la energía es absorbida por su capacidad de compactarse, disminuyendo el daño a los miembros inferiores, en estudios similares un material que se descarta de inmediato con la simulación es el PP debido a una rotura casi inmediata [3]. En este estudio el ABS es un material frágil para el diseño geométrico del Sportage, obteniendo una baja absorción de energía, lo que produce una rotura importante al recibir al impactador y a su vez incumple con la normativa ACEA, por tal motivo no tendría sentido validar a este material para un ensayo destructivo, en la figura 10 se aprecia la comparación gráfica de deformaciones.…”

“…Karimullah sugiere que un rasgo importante en la construcción de un LBS es su aplicación al tipo de vehículo, lo cual puede facilitar o debilitar el proceso de diseño debido a la posibilidad de disminuir daños en el impactador, siendo más flexible la aplicación de polímeros poco tradicionales en la industria automotriz [4], en consecuencia, es importante valorar la influencia de otros componentes sobre él LBS.…”

“…Los retos actuales de cualquier diseñador es disminuir los costos durante la preproducción, una forma de cumplir con este reto es usando simulación computacional para descartar diseños o materiales antes de llegar a pruebas destructivas [3] [4]. Según estudios realizados por el método de elementos finitos y validados con ensayos físicos, la simulación computacional ofrece resultados precisos al valorar las cargas dinámicas a la que es sometido un impactador de piernas [3] [4] [5].…”