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Buch (Monographie) zugänglich unter
URL: http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2013/699/


Comparative tests with laminated safety glass panes and polycarbonate panes

Gehring, Dirk-Uwe ; Zander, Oliver

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Freie Schlagwörter (Deutsch): Anfahrversuch , Deutschland , EU-Richtlinie , Forschungsbericht , Fußgänger , Kopf , Kunststoff , Prüfverfahren , Rammsondierung , Risiko , Sicherheitsglas , Technische Vorschriften (Kraftfahrzeug) , Verletzung , Windschutzscheibe
Freie Schlagwörter (Englisch): Dynamic penetration test , EU directive , Germany , Head , Impact test (veh) , Injury , Pedestrian , Plastic material , Research report , Risk , Safety glass , Test method , Vehicle regulations , Windscreen (veh)
Collection 1: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 84 Personenschäden
Collection 2: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 91 Fahrzeugkonstruktion
Institut 1: Abteilung Fahrzeugtechnik
Institut 2: Sonstige
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften
Sonstige beteiligte Institution: BGS Böhme & Gehring GmbH
Dokumentart: Buch (Monographie)
Schriftenreihe: Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe F: Fahrzeugtechnik
Bandnummer: 88
ISBN: 978-3-95606-028-1
Sprache: Englisch
Erstellungsjahr: 2013
Publikationsdatum: 13.09.2013
Kurzfassung auf Englisch: A series of drop tests and vehicle tests with the adult head impactor according to Regulation (EC) 631/2009 and drop tests with the phantom head impactor according to UN Regulation No. 43 have been carried out by the German Federal Highway Research Institute (BASt) on behalf of the German Federal Ministry of Transport, Building and Urban Development (BMVBS). Aim of the test series was to study the injury risk for vulnerable road users, especially pedestrians, in case of being impacted by a motor vehicle in a way described within the European Regulations (EC) 78/2009 and (EC) 631/2009. Furthermore, the applicability of the phantom head drop test described in UN Regulation No. 43 for plastic glazing should be investigated. In total, 30 drop tests, thereof 18 with the adult head impactor and 12 with the phantom head impactor, and 49 vehicle tests with the adult head impactor were carried out on panes of laminated safety glass (VSG), polycarbonate (PC) and laminated polycarbonate (L-PC). The influence of parameters such as the particular material properties, test point locations, fixations, ambient conditions (temperature and impact angle) was investigated in detail. In general, higher values of the Head Injury Criterion (HIC) were observed in tests on polycarbonate glazing. As the HIC is the current criterion for the assessment of head injury risk, polycarbonate glazing has to be seen as more injurious in terms of vulnerable road user protection. In addition, the significantly higher rebound of the head observed in tests with polycarbonate glazing is suspected to lead to higher neck loads and may also cause higher injury risks in secondary impacts of vulnerable road users. However, as in all tests with PC glazing no damage of the panes was observed, the risk of skin cut injuries may be expected to be reduced significantly. The performed test series give no indication for the test procedure prescribed in UN Regulation No. 43 as a methodology to approve glass windscreen not being feasible for polycarbonate glazing, as all PC panes tested fulfilled the UN R 43 requirements. The performance of the windscreen area will not be relevant for vehicle type approval according to the upcoming UN Regulation for pedestrian protection. However, it is recommended that pedestrian protection being considered for plastic windscreens to ensure at least the same level of protection as glass windscreens.
Kurzfassung auf Deutsch: Im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung führte die Bundesanstalt für Straßenwesen Fallturmversuche und reale Fahrzeugversuche mit dem Erwachsenenkopfimpaktor nach Verordnung (EG) Nr. 631/2009 sowie Fallturmversuche mit dem Phantomkopf nach UN-Regelung Nr. 43 durch. Ziel der Versuchsserien war die Untersuchung des Verletzungsrisikos ungeschützter Verkehrsteilnehmer, insbesondere von Fußgängern, im Falle einer Kollision mit einem Kraftfahrzeug gemäß den Europäischen Verordnungen (EG) Nr. 78/2009 und (EG) Nr. 631/2009. Hier galt es zu untersuchen, ob der Einsatz von Kunststoffscheiben für Windschutzscheiben in Kraftfahrzeugen zu einem höheren Verletzungsrisiko als der Einsatz von Verbundglas-Windschutzscheiben führt. Weiterhin sollten die Anwendbarkeit des in UN-Regelung Nr. 43 beschriebenen Phantomfallversuchs für Kunststoffverscheibungen sowie ggf. notwendige Modifikationen oder Erweiterungen des Testverfahrens untersucht werden. Im Rahmen der vorliegenden vergleichenden Untersuchung wurden insgesamt 30 Fallturmversuche, hiervon 18 mit dem Erwachsenenkopfimpaktor und 12 mit dem Phantomkopf, sowie 49 Komponentenversuche an realen Fahrzeugen mit dem Erwachsenenkopfimpaktor auf Scheibenproben aus Verbundglas (VSG), Polykarbonat (PC) sowie laminiertem Polykarbonat (L-PC) durchgeführt. Hierbei wurde der Einfluss verschiedener Parameter wie Materialeigenschaften, Befestigungsmethoden der Scheibenproben, Versuchsparameter (Anprallorte und Anprallwinkel der Impaktoren) sowie der Temperatureinfluss detailliert untersucht. Im Laufe der Versuchsreihen konnten sowohl bei den durchgeführten Fallturmversuchen als auch im Rahmen der Fahrzeugversuche, bei letzteren mit Ausnahme der Versuche auf die Mitte der Windschutzscheibe, prinzipiell höhere Werte des Kopfverletzungskriteriums HIC während der Versuche auf Polykarbonatscheiben festgestellt werden. Da der HIC das gegenwärtig allgemein anerkannte und gültige Kriterium für die Bewertung des Risikos von Kopfverletzungen darstellt, kann bezüglich des Schutzes ungeschützter Verkehrsteilnehmer Polykarbonatscheiben ein höheres Verletzungspotenzial zugeschrieben werden als Glasscheiben. Des Weiteren kann davon ausgegangen werden, dass der signifikant höhere Rückprall des Kopfes bei den Versuchen auf Polykarbonatscheiben zu höheren Belastungen des Halses sowie einem höheren Verletzungsrisiko beim Sekundäraufprall des ungeschützten Verkehrsteilnehmers führt. Da auf der anderen Seite bei den Tests mit Polykarbonatscheiben auf Sichtprüfung durchweg keinerlei Beschädigungen der Scheibenproben festgestellt werden konnten, kann hier von einem signifikant geringeren Risiko von Schnittverletzungen ausgegangen werden. Die im Rahmen der vorliegenden Untersuchung durchgeführten Versuchsreihen geben keinen Anlass zu der Vermutung, dass das in UN-Regelung Nr. 43 beschriebene Testverfahren für die Genehmigung von Glasscheiben nicht ebenso für die Prüfung von Polykarbonatscheiben anwendbar ist. Es hat sich gezeigt, dass alle Proben aus Polykarbonat die Anforderungen der UN-Regelung Nr. 43 erfüllen. Die Eigenschaften des Windschutzscheibenbereichs von Kraftfahrzeugen hinsichtlich seines Schutzpotentials für ungeschützte Verkehrsteilnehmer im Falle einer Kollision sind zwar nicht ausschlaggebend für die Typgenehmigung gemäß der zukünftigen UN-Regelung zum Fußgängerschutz. Auf der anderen Seite sollten zur Sicherstellung eines zumindest gleich großen Schutzpotenzials von Kunststoffscheiben im Vergleich zu Glasscheiben die Belange des Fußgängerschutzes für Kunststoffwindschutzscheiben Berücksichtigung finden.