Bundesanstalt für Straßenwesen

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PERTA – Passive Sicherheit in der Straßenausstattung

BASt-Bericht V 363

Ernst Tomasch, Ulrich Radeschnig, Clemens Dünser, Wolfgang Sinz, Gregor Gstrein, Institut für Fahrzeugsicherheit, TU Graz
88 Seiten
Erscheinungsjahr: 2022
Projektnummer: 03.0555
Preis: 0,00 €

Dieser Bericht steht ausschließlich kostenfrei im elektronischen BASt-Archiv ELBA zur Verfügung.

Bei einem Anprall gegen ein ortsfestes Hindernis ist mit tiefen Intrusionen in den Fahrzeuginnenraum zu rechnen, die zu schwersten Verletzungen führen können. Untersuchungen haben gezeigt, dass Kollisionen mit künstlichen Hindernissen an der Fahrbahnseite, wie Gabelständer, Trimasten, zu 80 % frontal angeprallt werden.

Ziel des Forschungsprojektes war die Bewertung der passiven Sicherheit von Gabelständern und Trimasten, um anhand der Ergebnisse Empfehlungen für die Notwendigkeit einer Absicherung durch Schutzeinrichtungen zu erarbeiten.

Als Methode wurde ein Mix aus Realversuchen und Finiten Elemente Simulationen gewählt. Ausgangspunkt bildeten je zwei Validierungsversuche für den Gabelständer und Trimast. Aufbauend auf diesen Versuchen wurden Simulationsmodelle validiert. Die Simulationsmodelle wurden modifiziert und die Insassensicherheit nach Kriterien der EN 12767 bewertet. Wesentliche Kriterien waren der Index für die Schwere der Beschleunigung (ASI: Acceleration Severity Index) und die theoretische Anprallgeschwindigkeit des Kopfes (THIV: Theoretical Head Impact Velocity).

Der wesentliche Faktor zum Erreichen einer passiven Sicherheit wurde im Abreißen der Gurtrohre beim Anprall festgestellt. Ein Abreißen der Gurtrohre führt zum Unterschreiten der Grenzwerte für den ASI und THIV gemäß EN 12767. Von Bedeutung sind in diesem Zusammenhang der Gurtrohrdurchmesser und die Ausführung der Fußplatten. Fixierte Fußplatten begünstigen ein Abreißen der Gurtrohre und ein Unterschreiten der Grenzwerte für den ASI und insbesondere für den THIV.

Die Masthöhe, die Spreizung und das Schild selbst haben nur einen geringen Einfluss auf die beiden Kennwerte. Unterschiedliche Diagonalrohranordnungen, Schwächung der Gurtrohre oder Reduktion des Schweißnahtumfangs wirken sich positiv auf das Abreißen der Gurtrohre aus und führen zum Unterschreiten der Grenzwerte des ASI und THIV.

PERTA – Passive safety in road equipment

In the event of a collision against a stationary obstacle, deep intrusions into the vehicle interior can be expected which lead to severe injuries. Investigations of the impact configurations have shown that frontal collisions with stationary obstacles on the side of the road, such as traffic signs, posts or lighting poles, account for approximately 80% of all possible impact configurations.

The aim of the study was to examine the passive safety of traffic signs (“Gabelständer” and “Trimast”). Based on the results recommendations should be developed if these traffic signs need to be shielded by road restraint systems.

As method a mix of real tests and finite element simulations was chosen. Two tests for each traffic sign served as a basis for the validation of the simulation models. Based on the validated simulation models, the traffic signs were modified and in the simulations the passenger safety was evaluated according to the criteria of EN 12767. Essential criteria were the index for the severity of acceleration (ASI: Acceleration Severity Index) and the theoretical impact velocity of the head (THIV: Theoretical Head Impact Velocity).

The main factor in achieving passive safety of traffic signs was found to be the tearing off of the belt tubes at the impact. If the belt tubes tear off, the values for ASI and THIV are below the limits according to EN 12767. Main factors were identified as belt tube diameter and the design of the foot plates. Fixed footplates support the tearing off of the belt tubes and the values for the ASI and especially the THIV are below the limits.

The belt tube height, the distance between the belt tubes and the shield itself only have a minor influence. Different diagonal tube layout, weakening of the belt tubes or reduction of the weld circumference positively influence ASI and THIV.

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  • Berichte zum Download

    Die Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen stehen ab dem Jahrgang 2003 zum Teil als kostenfreier Download im elektronischen BASt-Archiv ELBA zur Verfügung.