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Simulazione dell’impatto di un pedone con un veicolo

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Le simulazioni di impatto tra pedone e veicolo hanno lo scopo di valutare i danni fisici subiti dai pedoni investiti, evidenziare le criticità relative all’impatto ed intervenire sui parametri di progetto in modo da garantire la sicurezza dei pedoni.

Secondo le Leggi europee sulla sicurezza dei pedoni e le norme concordate EEVC, ACEA, EuroNCAP, l’impatto è studiato alla velocità convenzionale di 40 Km/h e avviene su 3 parti principali del corpo umano. La simulazione dell’impatto deve portare alla valutazione dell’assorbimento di energia da parte del frontale del veicolo impattante.

Dal 2010 tutte le nuove auto dovranno soddisfare i requisiti previsti dalla normativa EEVC e sarà quindi importante pianificare sin d’ora lo sviluppo di metodologie di calcolo dedicate al crash, che forniscano risultati attendibili con tempi di calcolo ragionevoli.

La progettazione del frontale del veicolo, che tenga in maggior conto la sicurezza dei pedoni, risulta quindi notevolmente migliorata ricorrendo alle simulazioni di impatto veicolo/pedone, in quanto permette di ottimizzare i parametri di progetto in tempi rapidi e ridurre i costi legati alle prove sperimentali.

L'analisi FEM, mediante un modello sia dell’impactor che del frontale del veicolo impattante, permette una valutazione qualitativa e quantitativa di che cosa accade; ad esempio è possibile risalire all'energia dissipata dai singoli componenti della vettura e, quindi, è possibile valutare la fattibilità della soluzione progettuale analizzata.

In Figura si riporta l’analisi di impatto di una sfera su un piano rigido, riproducendo un caso analogo  all’impatto della testa di un bambino pedone sul parabrezza. Lo studio è stato condotto con il codice di calcolo ANSYS/LS-DYNA, che consente di ottenere anche i grafici della forza di impatto in funzione dello spostamento e dell'energia scambiata.

 
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