Araçlarda kullanılan emniyet kemerinin kaza anında insan sağlığına olan olumsuz etkilerinin azaltılması

Abstract

Otomotiv endüstrisinde araç ve yolcu güvenliği son derece kritik bir öneme sahiptir. Otomotiv üreticisi firmalar, estetik, konfor, yüksek motor performansı, düşük yakıt tüketimi ve yüksek menzil gibi otomobilden beklenen özellikleri karşılarken, özellikle araç, yolcu ve yaya güvenliğinden ödün vermeden bu kriterleri sağlamaktadırlar. Otomotiv sektöründe kullanılan güvenlik ekipmanlarından bir tanesi de emniyet kemeri sistemleridir. Pasif güvenlik sistemi olarak kullanılan emniyet kemeri sistemleri, zaman içerisinde standart ve zorunlu bir ürün haline gelmiştir. Emniyet kemeri kullanımının artmasıyla araç içerisindeki yolcuların güvenlik seviyeleri arttırılmış, kazalardan sonra görülen ölüm oranlarında ciddi azalma olduğu saptanmıştır. Emniyet kemeri sistemlerinin olumlu sonuçlarının yanında bazı olumsuzluklara da yol açtığı belirlenmiştir. Mevcut emniyet kemeri sistemlerinin kaza esnasında açığa çıkan enerjiyi tam olarak absorbe edemediği görülmüştür. Bunun neticesinde, emniyet kemeri kullanan sürücü ya da yolcuların özellikle göğüs bölgelerinde ciddi yaralanmalar, kaburga kemiği kırıkları, deri üzerinde morarmalar olduğu ve hatta bu durumların sonucunda emniyet kemeri kullanımının ölümlere bile sebebiyet verdiği gözlemlenmiştir. Bu tez çalışması kapsamında, emniyet kemeri sistemlerinin mevcut faydalarından ödün vermeden, kaza esnasında açığa çıkan enerjiyi absorbe edebilecek, alüminyum köpük takviyeli yeni bir enerji sönümleme sistemi için gereken çalışmalar yapılmıştır. Enerji sönümleme sistemi için gereken tasarım çalışmaları CATIA yazılımı kullanılarak yapılmıştır. Gereken sonlu elemanlar analizleri ise ABAQUS yazılımı kullanılarak çözülmüştür. Bu çalışma sonucunda ortaya çıkan yeni sönümleme sisteminin otomotiv sektöründeki her segment araca entegre edilmesi ve kaza esnasında açığa çıkan kuvvetlerin sönümlenerek emniyet kemerinin olumsuz etkilerinin minimize edilmesi hedeflenmektedir.

The vehicle and passenger safety are major importance for automotive industry. Automotive manufacturers supply these requirements such as aesthetics, comfort, high engine performance, low fuel consumption and high range, besides manufacturers must supplying these criterias without compromising vehicle, passenger and pedestrian safety. One of the standart safety components in the automobile industry is the seat belt system. Seat belt systems which use as passive safety system become a standard and compulsory product in time. The security level of passengers in the vehicle were increased considerably by using seat belts. Also, number of casualties were decreased after the traffic accident by using them. The seat belt systems may cause some negative effects on human body. For example, the present seat belt systems do not absorb the energy up to desired during the accident. In addition to this, it is revealed that the present seat belt systems have inferior energy absorbing performance resulting in undamped forces which causes different wounding on the occupant body during the accident, commonly as chest injuries, rib fractures, skin injuries and fatalities. In this thesis study, necessary studies have been made for a new energy damping system with aluminum foam reinforcement that can absorb the energy released during the accident without sacrificing the existing benefits of the seat belt systems. The CAD model of energy absorbing system was generated by using CATIA Software. The finite element analyses for aluminum foam were solved by ABAQUS software. As a result of this study, the energy absorbing system will be accommodated in each segment of automobilies so that the main target will be executed for minimizing negative effects of seat belt during the crash.