| Summary: | En el año 2003, la Unión Europea aprobó la directiva 2003/20/CE. Su
objetivo es la mejora de la seguridad de los pasajeros de autobús mediante la
incorporación de cinturones de seguridad en todos sus asientos y la obligación
de utilizarlos de todos sus pasajeros adultos. Asimismo, para los pasajeros
infantiles se requirió la presencia de un Sistema de Retención Infantil (SRI)
adecuado a su estatura y peso. A pesar de que los SRI han mostrado ya su
eficacia en los automóviles, el 25% de los niños viaja suelto en autobús y el
75% restante no siempre utiliza el SRI adecuado a su estatura y peso.
El principal objetivo de esta tesis es analizar los daños causados en el
cuello de un pasajero infantil de 6 años de edad en un choque frontal de
autobús como consecuencia de usar un cinturón de seguridad de adulto en vez
del SRI adecuado durante un impacto frontal.
Para la consecución de este objetivo, se crea y valida un modelo
biomecánico del conjunto cuello-cabeza de un infante de 6 años de edad. Este
modelo se obtiene mediante el escalado geométrico y dinámico de un modelo
biomecánico del conjunto cuello-cabeza de un adulto. A este modelo infantil se
le ensambla un modelo de tejido blando que modela la carne, el tejido muscular
y la piel. El conjunto resultante se utiliza para crear el denominado “Modelo
Híbrido” que está compuesto por el modelo biomecánico cuello-cabeza con
tejido blando y por el cuerpo del modelo de dummy Hybrid III 6-year-old de
MADYMO®. Con este “Modelo Híbrido” y mediante técnicas de Elementos
Finitos se han obtenido las tensiones de Von Mises en el tejido blando de
cuello infantil como consecuencia del uso del cinturón de seguridad de adulto.
Finalmente se crea un modelo tridimensional de tejido blando de cuello infantil
en el entorno MATLAB® mediante técnicas “Mass-Spring Model” que,
utilizando las mismas propiedades mecánicas del tejido muscular empleado en
las simulaciones de MADYMO®, sirve para estudiar de las laceraciones y cortes
que se producen en el cuello.
Los resultados obtenidos muestran como el pasajero infantil puede sufrir
lesiones graves en el cuello como consecuencia del cinturón de seguridad de
adulto. De ahí que la nueva directiva presente un gran paso adelante y deba ser
aplicada estrictamente.
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