ISO TR 12351-1999 Road vehicles - Determination of head contact and duration in impact tests《道路车辆 在碰撞试验中头部触点和持续时间的测定》.pdf

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1、Numro de rfrence ISO/TR 12351:1999(F) ISO 1999 RAPPORT TECHNIQUE ISO/TR 12351 Premire dition 1999-12-01 Vhicules routiers Dtermination du moment et de la dure du contact tte dans les essais de choc Road vehicles Determination of head contact and duration in impact testsISO/TR 12351:1999(F) PDF Exonr

2、ation de responsabilit Le prsent fichier PDF peut contenir des polices de caractres intgres. Conformment aux conditions de licence dAdobe, ce fichier peut tre imprim ou visualis, mais ne doit pas tre modifi moins que lordinateur employ cet effet ne bnficie dune licence autorisant lutilisation de ces

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5、hier par les comits membres de lISO. Dans le cas peu probable o surviendrait un problme dutilisation, veuillez en informer le Secrtariat central ladresse donne ci-dessous. ISO 1999 Droits de reproduction rservs. Sauf prescription diffrente, aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite n

6、i utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lISO ladresse ci-aprs ou du comit membre de lISO dans le pays du demandeur. ISO copyright office Case postale 56 CH-1211 Geneva 20 Tel. + 41 22 749 01

7、 11 Fax. + 41 22 734 10 79 E-mail copyrightiso.ch Web www.iso.ch I mpri menSuis se ii ISO 1999 Tous droits rservsISO/TR 12351:1999(F) ISO 1999 Tous droits rservs iii Sommaire Page 1 Domaine dapplication.1 2 Rfrence1 3 Terme et dfinition.1 4 Mthode par calcul 2 4.1 Principe, dispositif.2 4.2 Systme d

8、e saisie et de traitement des donnes.3 4.3 Mthode de dtermination de la dure du contact de la tte (t e , t d ) .4 4.4 Autres informations.4 5 Mthode visuelle par analyse de film 5 5.1 Principe.5 5.2 Mise en uvre5 5.3 Limites de la mthode .6 6 Mthode par contact lectrique6 6.1 Principe.6 6.2 Dfinitio

9、ns particulires6 6.3 Systme de saisie des donnes.6 6.4 Mthode de dtermination de la dure du choc.6ISO/TR 12351:1999(F) iv ISO 1999 Tous droits rservs Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comit membres de lI

10、SO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec lISO partic

11、ipent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les Normes internationales sont rdiges conformment aux rgles donnes dans les Directives ISO/CEI, Partie 3. La tche principale des comits

12、techniques est dlaborer les Normes internationales. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert lapprobation de 75 % au moins des comits membres votants. Exceptionnellement, lo

13、rsquun comit technique a runi des donnes de nature diffrente de celles qui sont normalement publies comme Normes internationales (ceci pouvant comprendre des informations sur ltat de la technique par exemple), il peut dcider, la majorit simple de ses membres, de publier un Rapport technique. Les Rap

14、ports techniques sont de nature purement informative et ne doivent pas ncessairement tre rviss avant que les donnes fournies ne soient plus juges valables ou utiles. Lattention est appele sur le fait que certains des lments du prsent Rapport technique peuvent faire lobjet de droits de proprit intell

15、ectuelle ou de droits analogues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et averti de leur existence. LISO/TR 12351 a t labor par le comit technique ISO/TC 22, Vhicules routiers, sous-comit SC 12, Systmes de retenue.ISO/TR 12351:1999(F) ISO 1999

16、Tous droits rservs v Introduction Le prsent Rapport technique fournit plusieurs mthodes de dtermination qui sont prsentes dans: larticle 4, mthode par calcul. Cette mthode a pour base le document SAE J2052, Analyse de la dure du contact de la tte du dispositif dessai; larticle 5, mthode visuelle; la

17、rticle 6, mthode par contact lectrique. condition de disposer du capteur appropri, la mthode par calcul est recommande car il sagit de la plus fiable des trois mthodes dcrites. Lorsque ce capteur ne peut pas tre utilis, les deux autres mthodes peuvent tre appliques avec les limitations qui leur sont

18、 propres.RAPPORT TECHNIQUE ISO/TR 12351:1999(F) ISO 1999 Tous droits rservs 1 Vhicules routiers Dtermination du moment et de la dure du contact tte dans les essais de choc 1 Domaine dapplication Le prsent Rapport technique donne des mthodes pour la dtermination de linstant du contact de la tte et de

19、 la dure de ce contact lors des essais de choc. La dtermination des temps dengagement et de dsengagement de la tte est utilise pour le calcul du critre de blessure la tte par contact (HIC). 2 Rfrence ISO 6487: 1) , Vhicules routiers Techniques de mesurage lors des essais de choc Instrumentation. 3 T

20、erme et dfinition Pour les besoins du prsent Rapport technique, le terme et la dfinition suivants sappliquent. 3.1 HIC critre de blessure la tte valeur maximale calcule, sur la base du graphique temps en fonction de lacclration rsultante du centre de gravit de la tte, au moyen de lquation suivante:

21、HIC sup d L N M M O Q P P R S | T | U V | W | z 1 21 25 21 1 2 tt at t t t t bg bg , o a est lacclration rsultante, exprime en multiples de g (acclration due la pesanteur); t 1 et t 2 sont deux points quelconques dans le temps pendant le choc. NOTE Dautres mesures de blessure la tte peuvent tre calc

22、ules partir dune formule semblable, o t 1 et t 2 sont des instants dfinis sparment pendant la priode o la tte est en contact. 1) publier. (Rvision de lISO 6487:1987)ISO/TR 12351:1999(F) 2 ISO 1999 Tous droits rservs 4 Mthode par calcul 4.1 Principe, dispositif 4.1.1 Principe Le prsent article donne

23、une mthode permettant de dterminer les temps dengagement et de dsengagement de la tte qui seront utiliss dans le calcul du HIC sans recours des interrupteurs contact ou la photographie. Cette mthode peut tre utilise pour tous les calculs de HIC, avec tous les dispositifs dessai possdant un capteur d

24、e force install la partie suprieure du cou et comportant au minimum trois canaux pour les forces (F x , F y , F z ); ce capteur de force tant mont de faon rigide sur la tte et sur les acclromtres trois axes de la tte. 4.1.2 Contact de la tte Le contact de la tte se dfinit comme lapplication la tte d

25、une force suprieure 500 N, autre quune force passant par le cou telle que dfinie en 4.3. 4.1.3 HIC du contact Les valeurs du HIC sont calcules uniquement pendant la priode de chaque contact de la tte. 4.1.4 Temps dengagement (t e ) et de dsengagement (t d ) de la tte Les temps dengagement et de dsen

26、gagement de la tte sont dtermins au moyen de la mthode indique en 4.3. Il sagit de temps de dbut et de fin, cest-dire quils reprsentent les fentres de calcul itratif du HIC pour chaque contact de la tte. NOTE Au HIC de contact maximal pour chaque intervalle t e , t d seront associs des temps t 1 , t

27、 2 qui peuvent tre gaux ou infrieurs lintervalle t e , t d . 4.1.5 Acclromtres (a x , a y, a z ) Lacclromtre trois axes ou les acclromtres trois axes plac(s) dans la tte du dispositif dessai sera (seront) dsign(s) comme un seul et mme acclromtre: + a x est vers lavant, + a y est vers la droite et +

28、a z est vers le bas. Ces orientations sont reprsentes la Figure 1. 4.1.6 Dispositif dessai Tout mannequin anthropomorphique complet, partiel ou simul, quip dacclromtres dans la tte et dun capteur de force conformment 4.1.5 et 4.1.7 peut tre dfini comme tant le dispositif dessai. 4.1.7 Capteur de for

29、ce Le capteur de force (fix de faon rigide la base de la partie du dispositif dessai correspondant au crne, laquelle le cou est rattach) sera appel simplement capteur de force sans rappel de sa classification comme triaxial et situ la partie suprieure du cou. Des capteurs de force disposant de sorti

30、es supplmentaires peuvent galement tre utiliss. 4.1.8 Masse de la tte (M) Cest la masse de la tte, y compris la masse des acclromtres de la tte et de leurs supports de montage et la masse du capteur de force mont de faon rigide sur la tte.ISO/TR 12351:1999(F) ISO 1999 Tous droits rservs 3 Lgende 1 A

31、cclromtre trois axes au centre de gravit de la tte 2 Capteur la partie suprieure du cou, la base du crne Figure 1 Analyse de la dure du contact de la tte Acclration et force 4.1.9 Forces dinertie de la tte (Ma x , Ma y , Ma z ) Les forces dinertie de la tte sont calcules sur la base de mesurages eff

32、ectus par les acclromtres trois axes situs lintrieur de la tte du dispositif dessai. Ces acclrations sont multiplies par la masse de la tte du dispositif dessai pour dterminer les forces dinertie de la tte. Les directions de ces forces dinertie sont les mmes que les directions des vecteurs dacclrati

33、on correspondants. 4.1.10 Forces exerces sur le cou (F x , F y , F z ) Les forces qui sexercent sur le cou sont dtermines directement au moyen du capteur de force, selon 4.1.7, qui indique les forces agissant sur le cou lemplacement du capteur de force ( la base du crne). F x est le cisaillement lon

34、gitudinal, F y est le cisaillement latral et F z est la force axiale. Les forces (F x , F y , F z ) sappliquent au cou conformment la Figure 1. Une sortie F x positive du capteur de force correspond un mouvement de la tte vers larrire par rapport au cou; une sortie F y positive correspond un mouveme

35、nt de la tte vers la gauche par rapport au cou et une sortie F z positive correspond une force de traction ou un mouvement de la tte vers le haut par rapport au cou. Toute autre convention de signe peut tre utilise sous rserve de modifications dans les formules en 4.3 et 4.4.2. 4.2 Systme de saisie

36、et de traitement des donnes Le systme de saisie et de traitement des donnes doit tre capable de fournir les informations du capteur conformment lISO 6487.ISO/TR 12351:1999(F) 4 ISO 1999 Tous droits rservs 4.3 Mthode de dtermination de la dure du contact de la tte (t e , t d ) Lacclration et les forc

37、es sont filtres au moyen dune chane de mesurage CFC 1000. Conformment lISO 6487, le filtrage doit tre effectu avant le calcul de la rsultante. La mthode en question utilise lquation suivante: FM aFM aFM aF xx yy zz bg di bg 2 2 2 Les composantes de lacclration (a x , a y , a z ) de la tte sont multi

38、plies par la masse de la tte (M) pour donner les composantes de la force dinertie de la tte. Chaque composante de la force exerce sur le cou (F x , F y , F z )e s t soustraite de la composante correspondante calcule de la force dinertie de la tte. Les soustractions mentionnes ci-dessus donnent trois

39、 diffrences-forces. La force externe rsultante applique la tte (F)e s t calcule en prenant la racine carre de la somme des carrs de ces diffrences-forces et la courbe reprsentative de cette force en fonction du temps est trace. Cette courbe reprsente la force de contact rsultante qui agit sur la tte

40、. Le contact de la tte est dtermin en admettant quil intervient au moment o la force de contact dpasse 500 N. Cependant, le temps dengagement t e commence au moment o la force atteint les 200 derniers newtons avant que le niveau de 500 N ne soit atteint et le temps de dsengagement t d commence au mo

41、ment o la force repasse au-dessous des 200 premiers newtons aprs avoir atteint le niveau de 500 N. Il est admis quun contact ultrieur sest produit lorsque le niveau de la force a de nouveau atteint 500 N aprs t 2 pour le premier contact de la tte. Les t e et t d correspondants ce second contact sont

42、 dtermins de la mme manire que celle utilise pour dterminer t e et t d du contact prcdent. Ce processus est rpt pour chaque contact ultrieur et il est illustr la Figure 2. 4.4 Autres informations 4.4.1 HIC de contact maximal Le HIC est calcul pour chaque intervalle de contact dtermin en 4.3. Les val

43、eurs t 1 et t 2 du HIC pour chaque intervalle de contact peuvent tre gales lintervalle t e , t d correspondant ou se situer lintrieur de cet intervalle. Le HIC de contact maximal est la valeur la plus leve du HIC parmi tous les contacts. 4.4.2 Force de contact externe rsultante, F,e ts ad i r ec t i

44、 o n( x , y , z ) La mthode dcrite en 4.3 permet de calculer la force de contact relle (qui est la force reprsente la Figure 2). La direction de la force de contact peut tre obtenue au moyen des quations suivantes: Ma F F x xx cos L N M O Q P 1 Ma F F y yy cos L N M O Q P 1 Ma F F z zz cos L N M O Q

45、 P 1 o x , y , z sont les cosinus des angles de direction de la force de contact externe rsultante, F.ISO/TR 12351:1999(F) ISO 1999 Tous droits rservs 5 Lgende 1 Premire manifestation dun contact significatif au niveau 500 N. Ces points dterminent t e et t d pour chaque contact. Rpter selon les beso

46、ins 2 Contact 1 3 Contact 2 4 Niveau de recherche 5 Dure 1 6 Dure 2 Figure 2 Dtermination des dures du contact tires de la courbe reprsentative de la force du contact en fonction du temps 5 Mthode visuelle par analyse de film 5.1 Principe Cette mthode visuelle consiste observer les images fournies p

47、ar les films de lessai afin de relever linstant du contact entre la tte du mannequin et tout autre lment. 5.2 Mise en uvre Un appareil photographique pellicule ou une camra vido grande vitesse est mis(e) au point sur la zone o se situe un risque de choc. Lclairage est rgl de faon approprie. La vitesse de la camra est dau moins 1 000 images/s. Une base de temps est exige. Cette base de temps doit