Analiza amortyzacji i odporności na przebicie kasku ochronnego z wykorzystaniem technik badawczych MES
Analisis of depreciation and puncture resistance of safety helmet with use of FEM testing techniques
Mechanik nr 07/2015 - Artykuły z XIX Międzynarodowej Szkoły Komputerowego Wspomagania Projektowania, Wytwarzania i Eksploatacji zamieszczone płycie CD
STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono analizę z zakresu przygotowania modelu bryłowego kasku ochronnego oraz opracowania metodyki badawczej MES. Zaprojektowano dwa modele kasku ochronnego, drugi model zmodyfikowano, dodając żebro wzmacniające. Do analizy MES zostało wykorzystane oprogramowanie Ansys 14.0 Workbench. Model bryłowy opracowano w środowisku Autodesk Inventor, symulacja uderzeń w kask została przeprowadzona w module Explicit Dynamics, środowiska Ansys. W konsekwencji przeprowadzonych obliczeń otrzymano graficzny obraz deformacji kasku, jako materiał kasku użyte zostały odpowiednio: aluminium, polietylen dużej gęstości oraz stal. Symulacje przeprowadzono zgodnie z warunkami oraz metodami badań wytrzymałości kasków ochronnych według normy EN 397:1995 „Przemysłowe kaski ochronne”.
SŁOWA KLUCZOWE: kask ochronny, analiza MES, dyskretyzacja modelu, uderzenie, deformacja.
ABSTRACT: Paper presents analysis of the preparation body model of safety helmet and the development of research methodology MES. Two models of the helmet are designed, the second model was modified by adding a reinforcing rib. Was used for the analysis software Ansys Workbench 14.0. Solid model was developed in the environment of Autodesk Inventor. Impacts simulation was carried out in a helmet in the module Explicit Dynamics, of Ansys environment. As a result of the calculations gave the graphic image of the deformation of the helmet. As a material of the helmet were used aluminum, high densities polyethylene, and structural steel. Simulations were carried out in accordance with the conditions and methods of testing the strength of safety helmets according to EN 397: 1995 „Industrial safety helmets”.
KEYWORDS: safety helmet, FEM analysis, model discretization, impact, deformation.
BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:
- Dzianok D.: Wykorzystanie aplikacji CAx w pracach inżynierskich, Częstochowa 2014.
- Centralny Instytut Ochrony Pracy – Archiwum Państwowego Instytutu Badawczego. Przemysłowe kaski Ochronne, archiwum.ciop.pl.
- Gołębski R., Paszta P.: Numeryczna symulacja testu zderzeniowego Taylora z wykorzystaniem oprogramowania Ansys Workbench 14.5, Mechanik, R. 87, s. 189-194.
- Military Handbook, Metallic materials and elements for aerospace vehicle structures, Department of Defense, USA, 1998.
- Przemysłowe kaski ochronne – EN 397:1995.
- Taylor G.: The Use of Flat-Ended Projectiles for Determining Dynamic Yield Stress, I. Theoretical Considerations, Proceedings of the Royal Society of London, London 1948.
