Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014.Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de absorção de impacto para a melhoria do nível de segurança de um veículo urbano de pequeno porte. Este veículo-conceito típico ocupa a metade da largura de um veículo convencional e é utilizado em sistema carsharing, de forma a estimular a redução do fluxo de tráfego nos centros das cidades. Deseja-se que o veículo proposto se posicione como uma opção melhor, em termos de segurança, às motocicletas, e de mobilidade, aos veículos de passeio, a partir da proposta de utilização apresentada. Para tanto, o trabalho tem como foco a pesquisa e o projeto de um sistema de segurança suplementar para o citado veículo, de forma a aumentar o nível de proteção aos ocupantes em colisões frontais contra veículos maiores - uma condição de compatibilidade de colisões desfavorável ao veículo pequeno. O Absorvedor Suplementar de Impacto - ASI tem como objetivo tornar uma colisão frontal menos severa para os ocupantes de um veículo urbano leve e de dimensões reduzidas. Através da deformação da estrutura, com colapso por flambagem dinâmica progressiva de tubos de alumínio de parede fina, o ASI permite um deslocamento longitudinal adicional aos ocupantes, absorvendo uma parcela da energia cinética durante a retenção dos mesmos aos assentos pelos cintos de segurança e airbags. Este sistema funciona como um limitador de carga adicional, reduzindo-se, assim, a severidade do impacto para a cabeça e peito dos ocupantes. Foi realizado o desenvolvimento e avaliação do ASI, através de análises experimentais e numéricas de impacto dos tubos componentes do sistema e de simulações numéricas de impacto tipo sled tests de uma cabine modelada com dummy, assento, cinto de segurança e airbag, para avaliação da atuação do ASI na redução dos níveis de severidade em colisões. A comparação de resultados numéricos e experimentais valida a simulação mais completa da cabine com dummy e demais componentes.Abstract : This work presents the development of a system for absorbing impact to improve the safety level of a small urban vehicle. This typical concept vehicle occupies half the width of a conventional vehicle and it is preferably used in carsharing system in order to stimulate the reduction of traffic flow in city centers. It is expected that the proposed vehicle reaches a position of better option in terms of security, in relation to the motorcycles, and in terms of mobility, in relation to vehicles, from the presented utilization proposal. Therefore, this work focuses on the research and design of a supplemental safety system for the corresponding vehicle to increase the level of protection for the occupant in frontal crashes with larger vehicles - which it is a unfavorable crash compatibility condition to this small vehicle. The Supplemental Impact Absorber - SIA aims to make the frontal impact less severe to the occupants of a small urban vehicle. Through the deformation of the seat fixation structure to the vehicle body, with a progressive dynamic buckling with thin-walled circular aluminum tubes, SIA allows an additional longitudinal displacement to the occupant, absorbing a portion of the kinetic energy while restraining the same to the seats by seatbelts and airbags. This system works as an additional load limiter, thereby reducing the impact severity to the occupants head and chest. The development and evaluation of the sia was performed through experimental and numerical analysis of the impact of the tubes that compose the system and numerical impact simulations using sled tests with a modeled cabin dummies, seat, seatbelt and airbag for evaluation of the performance of the SIA in reducing the severity collisions levels. The comparison of numerical and experimental results validate the most complete simulation of the cabin with dummy and other components
