소형 승용 차량의 전방 경사 충돌 테스트에 대비한 시트 회전 안전 장치 설계 및 분석

Abstract

The NHTSA proposed a new frontal oblique impact test to complement the previous offset frontal tests, which is accompanied by a slanty bending behavior of the dummy neck, the behavior is an unnatural behavior compared to the bending of a neck of the human body in the anteroposterior direction, which can lead to serious injury of the neck. This study regards to a design of a new mechanism to reduce the amount of slanty directional bending of dummy neck during the new oblique offset collision test. The mechanism makes that the body of the passenger is rotated so as to face the slanty impact direction, and induces the natural back-and-forth bending of the dummy neck. In this study, we also modeled the proposed mechanism using ADAMS, a multibody dynamics simulation program and compared it with a contra mechanism without the designed mechanism. As a result of comparison analysis, it was confirmed that the designed mechanism, at the new frontal oblique impact test, reduces the inclination angle of the dummy neck to the lateral direction compared to the contra mechanism, and the natural forward and backward bending of the dummy neck is induced according to the design purpose.; 미국 도로교통안전국(NHTSA)은 종전의 Offset Frontal Tests를 보완하기 위해, 새로 New Frontal Oblique Impact Test를 제안하고 있는데, 이와 같은 전방 경사 충돌은 더미(Dummy) 목의 경사 구부러짐 거동을 수반하게 되며, 이와 같은 거동은 인체의 목이 전후방향으로 구부러지는 거동에 비해 부자연스러운 거동으로서, 목의 심각한 부상을 초래할 수 있다. 본 연구는 이와 같은 새로운 충돌 테스트에서 발생되는 더미 목의 경사진 방향 구부러짐량을 저감시킬 수 있는 새로운 메커니즘으로서, 경사 충돌 시, 탑승자의 몸을 경사 충돌 방향에 마주하도록 회전시켜서 종래의 정면 충돌과 유사한 상태가 되도록 함으로써, 더미 목의 자연스러운 전후방향 구부러짐을 유도하는 메커니즘을 설계하였다. 또한, 본 연구에서는 위와 같이 설계된 메커니즘을 다물체 동역학 시뮬레이션 프로그램인 ADAMS를 이용하여 모델링하고, 설계된 메커니즘이 적용되지 않은 대조 메커니즘과 비교 분석하였다. 비교 분석 결과, 위 새로운 전방 경사 충돌 시, 설계된 메커니즘은 대조 메커니즘에 비해 더미 목이 옆으로 기울어지는 각도가 줄어들게 되어, 설계 목적에 따라 더미 목의 자연스러운 전후방향 구부러짐이 유도됨을 확인할 수 있었다.