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Advanced methods for improved child safety

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Simulationsmodell des Genicks eines Kindes

Um Aufmerksamkeit auf die Bauweise und die Prüfverfahren von Kinderrückhaltesystemen sowie auf für diese Systeme geltenden Vorschriften zu lenken, wurde ein anthropomorphes Modell des Genicks eines Kindes entwickelt.

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Obwohl bereits umfangreiche Forschungsarbeiten zur Sicherheit von erwachsenen Fahrzeuginsassen durchgeführt wurden, wurden Aspekte zur Sicherheit von Insassen im Kindesalter vernachlässigt. In Anbetracht dieser Tatsache hat sich das CHILD-Projekts mit der Überprüfung von Kinderrückhaltesystemen und mit für diese Systeme geltenden Vorschriften befasst. Im Laufe dieses Projekts konnten wertvolle Daten über Verletzungen, die aus Verkehrsunfällen resultieren, gewonnen werden. Zu den Projektergebnissen gehörten zudem die Erstellung von realen und virtuellen Unfallrekonstruktionen sowie die Entwicklung von Simulationsmethoden und -tools, die auf Erkenntnissen über Insassen im Kindesalter basieren. Als Teil der Simulationsmethoden wurden Kinderdummys für spezielle Körperteile entwickelt, die zur Bestimmung von Verletzungskriterien und -risiken geeignet sind. Ein Beispiel ist das Modell des Genicks eines Kindes, das auf der Geometrie eines bereits bestehenden Modell eines Erwachsenen basiert, jedoch soweit modifiziert wurde, dass es dem Genick eines dreijährigen Kindes entspricht. Diese Skalierung war nötig, damit die Abmessungen des Finiten-Elemente-Modells mit dem physikalischen Modell so weit wie möglich übereinstimmen. Anatomische Bereiche, die durch die Verwendung von nichtlinearen, dämpfenden Federelementen modelliert wurden umfassten den Kopf, die Wirbel und die Bänder. Um das Weichgewebe und die Knochen bei der Rekonstruktion zu extrahieren, wurden die Abbildungen anfänglich halbautomatisch segmentiert. Die verschiedenen Knochen des vorher rekonstruierten Modells wurden nacheinander voneinander getrennt. Sobald die anatomischen Strukturen bekannt waren, wurde jeder Wirbel wieder vorsichtig einzeln zusammengefügt. Mithilfe einer Rapid-Prototyping-Machine konnte ein physikalisches Modell der Knochen erstellt werden, welches als geometrische Referenz verwendet werden kann.

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