crash and safety overviewweb.iitd.ac.in/~achawla/public_html/736/11-crash_safety_practices.pdf ·...

Crash and Safety overview

Contents1. Crash Rules and regulation in Europe and USA

2. Crashworthiness Restraint Technologies

3. Crash Legal Requirements

4. New Car Assessment Program (NCAP)

5. Front Impact Overview

6. Side Impact Overview

7. Roof Crash Overview7. Roof Crash Overview

FMVSS :‐ US Crash Regulations ECE :‐ Europe Crash Regulations  

Ref:‐ Safety Companion 2011 (Carhs)

Crashworthiness Restraint Technologies

Lap / ShoulderSafety Belts

Seat Belt Use Reminder

Dual PretensionersBelt Comfort Guide

Energy Management System

Dual Pretensioners

Knee Air Bags

Driver and PassengerFront Air Bags ‐‐ Dual Level

Automatic Door Locks

Rollover‐capableHead Curtain Air Bag

PassengerSensing

Side Impact Air BagsSystem

Crash Legal Requirements and Consumer Rating

Legal requirementsFMVSS 208 ConsumerECE‐R94…

Consumer ratingsUS NCAPEURO NCAP

•Test setups (rigid barrier, ODB, … )

•Dummies (5%ile female, 50%ile male, …)… ( % , % , )

•Crash velocities (40km/h, 56km/h, … )

Basis of ratings: Dummy criteriaBasis of ratings: Dummy criteria

Design of Restraint SystemAdjustment of belt + airbag systems for best overall performance

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Front ImpactFront Impact

Types of Frontal Load cases

Frontal  impact

yp

High Speed Low speed

FMVSS 208 CONSUMER METRIC TEST Danner

OFFSET DEFORMABLE 

BARRIERIIHS EURONCAP

RIGID BARRIERNCAP

IIHS , EURONCAP

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Physics of a Crash

v• Kinetic Energy = ½ mv2

• Work = F*D; where• F ‐> Average Force on Vehicle by Wall• D ‐> Crush + Rebound of Vehicle

• Dissipate KE into Vehicle Deformation (or Work) but away from occupant

• Energy Dissipation Rate α Injury

F

• Energy Dissipation Rate α Injury

• Constant Force as “ideal”• Axial Crush as preferred mode• Maximize Crush Space• Minimize Intrusion

Structural Deformation in a Crash

rce

Crush

For

Bending

Deflection

Crush Space Measurement

Static Crush Space = Free Crush + Crushed ComponentsDynamic Crush = Static Crush Space + Dynamic Dash Intrusion 

Load Distribution PhilosophyLoad Distribution PhilosophyTransition Zone bridges offset between loadpaths in crush zone & safety cage; 

enables effective load transfer & provides stability control

Side Impact

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Primary Load Path in Side Impact 

St t l it iStructural criteria:• Load transfer continuity to doors.• Small relative displacements• Small absolute displacements up to t=40ms for enabling air bag inflationt 40ms for enabling air bag inflation

Roof Crush

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