Passive Sicherheit von Kraftfahrzeugen

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1 Florian Kramer Passive Sicherheit von Kraftfahrzeugen Biomechanik - Simulation - Sicherheit im Entwicklungsprozess 3., überarbeitete Auflage Mit 346 Abbildungen und 31 Tabellen PRAXIS ATZ/MTZ-Fachbuch VIEWEG+ TEUBNER

2 IX Vorwort zur dritten Auflage Danksagung V VII 1 Die passive Sicherheit Sicherheitswissenschaftliche Grundbegriffe Die passive Fahrzeug-Sicherheit als Teilgebiet der Straßenverkehrssicherheit 3 Literaturnachweis zu Kapitel Unfallforschung Unfalldatenerhebung und -Statistik Zielsetzung der Unfallstatistik Polizeilich erhobene Unfalldaten In depth-untersuchungen Unfallmechanik und -rekonstruktion Rekonstruktion von Unfällen Unfallschwere Unfallanalyse Aufklärung der Unfallursachen Ableitung von Verbesserungsmaßnahmen Strukturierung des Unfallgeschehens Unfallart Unfalltyp Kollisionsart Kollisionstyp Aufprallart Aufpralltyp Belastungsart und Belastungstyp Verletzungsart und Verletzungstyp 44 Literaturnachweis zu Kapitel Biomechanik Anatomie des menschlichen Körpers und Verletzungsmechanismen Der Kopf Die Wirbelsäule Der Thorax Das Abdomen und das Becken Die Extremitäten 84

3 X 3.2 Verletzungsschwere und deren Monetarisierung Verletzungsschweregrad Verletzungsskalierung nach AIS Andere Verletzungsskalierungen Monetäre Bewertung der Verletzungsschwere Verletzungs- und Schutzkriterien Definitionen Untersuchungsmethoden zur Ermittlung von Schutzkriterien Gesetzlich festgelegte Schutzkriterien Schutzkriterien in der Diskussion 123 Literaturnachweis zu Kapitel Sicherheitsmaßnahmen Zielsetzung und Definitionen Selbst-und Kontrahentenschutz Wirkrichtung der Schutzmaßnahmen Schutzprinzipien Energetische Betrachtung Wechselwirkung zwischen Frontal-und Seitenkollision Kompatibilität Prinzip des Geschwindigkeitsangleichs Ride Down-Effekt Maßnahmen zum Selbstschutz Karosserie und Deformationsstruktur Gurtsysteme und -komponenten Airbag-Systeme und-komponenten Insassenschutz-Systeme Selbstschutzmaßnahmen für Zweirad-Fahrer Selbstschutzmaßnahmen für Nutzfahrzeuge Maßnahmen zum Kontrahentenschutz Maßnahmen am PKW zum Schutz äußerer Verkehrsteilnehmer Maßnahmen am NFZ zum Schutz von PKW-Insassen und äußeren Verkehrsteilnehmern Nachkollisionäre und sonstige Sicherheitsmaßnahmen 231 Literaturnachweis zu Kapitel Sensorik zur Unfalldetektierung Entwicklung der Sensorik Mechanische Sensoren Elektromechanische Sensoren Elektronische Sensoren Seiten-Sensoren Beschleunigungssensoren Druck-Sensor Up Front-Sensor Systeme zur Insassen-Erkennung Kindersitz-Erkennung Sitzgebundene Systeme 260

4 XI Optische Systeme Übersicht zu Insassen-Erkennungssystemen PreCrash-Sensorik Airbag-Elektronik Spannungsversorgung und Energiereserve Sensoren sowie Steuerungs- und Überwachungseinheiten Zündungseinrichtung Speicherung von Ereignisdaten Sicherheitsanforderungen an die Airbag-Elektronik Mechanische Systeme Elektromechanische Systeme Elektronische Systeme Integritätslevel für die Zuverlässigkeit Datenübertragung Bus-Systeme Bus-fähige Anzünder Systemintegration hinsichtlich aktiver und passiver Sicherheit 280 Literaturnachweis zu Kapitel Überprüfung und Bewertung der Sicherheit Quantifizierung der Straßenverkehrssicherheit Gesetzgebung Vorschriften in Deutschland und in Europa Vorschriften in den USA und anderen Staaten Zusammenfassung der Vorschriften in verschiedenen Ländern Künftige Vorschriften zur passiven Sicherheit Bewertung auf der Basis der Unfallstatistik Highway Loss Data Institute Report FOLKSAM Report Secondary Safety Rating System for Cars Bewertung auf der Basis von experimentellen Untersuchungen ADAC-Testverfahren zur passiven Sicherheit von PKW Bewertung nach auto motor und sport" (ams-test) Crash Worthiness Rating System for Cars (CWRSC) New Car Assessment Program (NCAP) Die Quantifizierung der passiver Sicherheit für PKW-Insassen und das Sicherheitskriterien-System SiKriS Verletzungsfolgekosten und Sachschäden 319 Literaturnachweis zu Kapitel Experimentelle Simulation Versuchsarten Fahrzeugversuche Schlittenversuche Komponentenversuche Versuchseinrichtungen und -anlagen 337

5 XII 7.3 Anthropometrische Testpuppen (Dummies) Anforderungen Instrumentierung Verwendete Dummies und ihr Einsatz Messtechnik Messkette Messwert-Geber Messdaten-Erfassung und -Verarbeitung Film- und Beleuchtungstechnik 353 Literaturnachweis zu Kapitel Rechnerische Simulation Die Geschichte der rechnerischen Simulation Berechnungsverfahren Mehrkörper-Systeme mit dem Fokus Insassensicherheit" Mehrkörper-Systeme mit dem Fokus Unfallrekonstruktion" Finite-Elemente-Methode Kontrollvolumen und Strömungssimulation Gekoppelte Systeme Hardware-Architekturen Kommerzielle Programmsysteme Berechnungsmodelle Unfallrekonstruktion Strukturberechnung Insassensimulation mit Dummy-Modellen Simulation von Fußgänger-und Zweirad-Kollisionen Simulationen mit Modellen des menschlichen Körpers Berechnungsbewertung Rechnerische Optimierung im Bereich der passiven Sicherheit Literaturnachweis zu Kapitel Passive Sicherheit im Fahrzeugentwicklungsprozess Prozessziele und Entwicklungsorganisation Der Entwicklungsprozess Qualität und deren Absicherung Herausforderungen innerhalb der Projektarbeit Gesetzliche Anforderungen Rating-Anforderungen Rechnerische Simulation und experimentelle Absicherung im Entwicklungsablauf Einsatz der Entwicklungswerkzeuge Absicherung neuer Technologien und Werkstoffe Möglichkeiten und Grenzen Integration der Unfallforschung in den Entwicklungsablauf am Beispiel Mercedes-Benz 407 Literaturnachweis zu Kapitel Sachwortverzeichnis 411