Nové materiály/design pro optimalizaci absorpce energie – Bc. Jakub STAREC

Anotace:

Diplomová práce se zaměřuje na problematiku absorpce energie v oblasti automobilových sedadel, konkrétně na schopnost komponenty umístěné na zadní straně opěradla absorbovat nárazovou energii v souladu s normou ECE R-17. Tyto komponenty představují potenciální riziko poranění hlavy cestujícího při čelním nárazu, a proto je jejich konstrukce a materiálové řešení z hlediska pasivní bezpečnosti velmi důležité. Úvodní část práce zahrnuje několik tematických celků, od rešerše konstrukce sedadel, spotřebitelských a legislativních požadavků, až po rozdělení sedadel do jednotlivých oblastí nebo podrobný popis metodiky testu absorpce energie dle uvedené normy. Nechybí ani přehled běžných a nekonvenčních materiálů, používaných pro účely absorpce nárazové energie, který tvoří teoretický základ pro praktickou část. Jejím jádrem je tvorba numerického modelu testu a porovnání různých materiálových variant komponenty. Na základě výsledků jsou navržena optimální materiálová řešení a konstrukční úpravy, které vedou ke splnění předepsaných bezpečnostních kritérií. V závěru se práce ještě zamýšlí nad alternativní fyzickou zkouškou bez nutnosti použití celého sedadla a fyzickým zařízením, které by k tomuto účelu mohlo sloužit. Výsledky této práce tak mohou přispět k vývoji bezpečnějších automobilových sedadel. …víceméně

Abstract:

This diploma thesis focuses on the issue of energy absorption in the field of automotive seating, specifically on the ability of a component located on the rear side of the seat backrest to absorb impact energy in accordance with the ECE R-17 regulation. These components represent a potential risk of head injury to passengers in the event of a frontal collision, therefore, their structural and material design is essential from the perspective of passive safety. The introductory part of the thesis includes several thematic areas, from a review of seat design, consumer and legislative requirements, to the division of seats into functional zones and a detailed description of the energy absorption test methodology according to the mentioned standard. The thesis also includes an overview of conventional and advanced materials used for the purpose of impact energy absorption, which forms the theoretical foundation for the practical part. The core of the practical section is the creation of a numerical test model and a comparison of different material variants of the component. Based on the results, optimal material solutions and design modifications are proposed to meet the prescribed safety criteria. In the final part, the thesis also considers the concept of an alternative physical test that would not require a complete seat and proposes a test rig suitable for this purpose. The findings of this work may contribute to the development of safer and better engineered automotive seats with enhanced passenger protection. …víceméně