Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Road traffic collision and safety of the pregnant occupant fetus - FEM analysis

Paweł Grzegorz Solczyński

Abstract

Abstract The leitmotif of this Bachelor's diploma thesis was the analysis of the safety of pregnant occupants using motor vehicles for transportation purposes. Hence, this thesis constitutes the analysis of an exemplary phenomenon of the improperly fastened three point seat belt influence on the wellbeing of a pregnant mother fetus, as an occupant of the vehicle participating in a road accident. For the use of the thesis, we can assume that the road accident represents every traffic situation with capacity to negatively influence the wellbeing of the mother and fetus. The core part of the thesis is the practical chapter, constituting combination of the FEM and multi-body analyses, aiming at representing the influence of improperly led hip part of the three point seat belt on the organs vital for the fetus existence, with special emphasis put on the placenta which is the organ responsible for transport of nutrients and metabolism products between mother and fetus systems. For the model used in the analysis the counterpart of the Hybrid III 5th female test dummy was designed and further supplemented with the abdominal part featuring uterus, placenta and amniotic sack. Once the model has been developed in the SOLIDWORKS environment, it was adapted for the dynamic FEM analysis within the ANSYS Explicit Dynamics module. The basic parameter in the analysis was the speed, set for 13,8 m/s (50 km/h), representing maximum speed allowed by the binding regulations a motor vehicle may travel in a residential area. The backup for the analysis is represented by the theoretical part where, among all, such information were enclosed as the global statistical data on the external loads impact on the wellbeing of the pregnant woman fetus, significant physical changes in the body of a woman taking place within the course of pregnancy, description of the most significant abdominal organs from the fetus development perspective and the notions regarding the issue of seat belt usage by the pregnant women. Within the course of the analysis, the pictures representing the dummy pregnant model kinematics within duration of Δt = 7,69ms have been collected, stressing particularly the area of abdominal cross section and the response of the fetus. Moreover, the analysis results incorporate demonstrative data representing resultant stresses and strains with differentiation among absolute deflection, normal strains, normal stresses, shear stresses and strains. The final part of this thesis comprises of presentation of an alternative seatbelt fastening solution, away from the abdomen of the pregnant occupant by application of, designed and manufactured by this thesis author, seatbelt adapter redirecting the course of a hip seatbelt over the thighs of the user. The said adapter was actively used by the wife of the author during the course of pregnancy and especially in its third trimester.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Paweł Grzegorz Solczyński (FPAE) Paweł Grzegorz Solczyński,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Kolizja drogowa a bezpieczeństwo płodu kobiety ciężarnej jako pasażera pojazdu - analiza MES
Supervisor
Cezary Rzymkowski (FPAE/IAAM) Cezary Rzymkowski,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Certifying unit
Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Affiliation unit
The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)
Study subject / specialization
, Mechanika i Projektowanie Maszyn
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
26-06-2019
Issue date (year)
2019
Pages
44
Internal identifier
MEL; PD-5191
Reviewers
Cezary Rzymkowski (FPAE/IAAM) Cezary Rzymkowski,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Adam Dacko (FPAE/IAAM) Adam Dacko,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
ciąża, płód, łożysko, pasy bezpieczeństwa, wypadek drogowy, manekin ciężarny
Keywords in English
pregnancy, fetus, placenta, safety belts, road accident, pregnant test dummy
Abstract in Polish
Streszczenie Motywem przewodnim niniejszej pracy dyplomowej inżynierskiej była analiza bezpieczeństwa kobiet ciężarnych, wykorzystujących do przemieszczania się pojazdy samochodowe. Dlatego też, praca ta stanowi analizę przykładowego zjawiska wpływu nieprawidłowo zapiętych, trzypunktowych pasów bezpieczeństwa na stan płodu kobiety ciężarnej jako pasażera pojazdu uczestniczącego w zdarzeniu drogowym. Na potrzeby przedmiotowej pracy, za zdarzenie drogowe można koncepcyjnie uznać każdą sytuację w ruchu ulicznym, mogącą wpływać negatywnie na dobrostan płodu oraz matki. Najistotniejszą częścią przedmiotowej pracy dyplomowej jest rozdział praktyczny, zawierający połączenie analizy MES i analizy układu wieloczłonowego, której celem jest zaprezentowanie oddziaływania nieprawidłowo poprowadzonej, biodrowej części trzypunktowego pasa bezpieczeństwa na organy mające kluczowy wpływ na życie płodu, ze szczególnym naciskiem na łożysko jako organ odpowiadający za wymianę składników odżywczych oraz produktów przemiany materii pomiędzy organizmami płodu i matki. Jako model do wyżej wymienionej analizy wykorzystany został odpowiednik manekina Hybrid III 5th female, który doposażony został o obszar brzucha ciężarnej z uwzględnieniem macicy, łożyska oraz worka owodniowego. Zbudowany w środowisku SOLIDWORKS model manekina został następnie zaadaptowany do dynamicznej analizy MES w środowisku ANSYS Explicit Dynamics. Podstawowym parametrem uwzględnionym w analizie była prędkość badanego układu ustalona na 13,8 m/s ( 50km/h ), jako maksymalna dopuszczalna obowiązującymi przepisami o ruchu drogowym prędkość z jaką można poruszać się pojazdem silnikowym w terenie zabudowanym. Wsparcie dla przedmiotowej analizy stanowi część teoretyczna, w której przedstawione zostały między innymi zebrane globalne dane statystyczne, dotyczące oddziaływania sił zewnętrznych na dobrostan płodu kobiety, istotne zmiany zachodzące w ciele kobiety w toku ciąży, opis kluczowych dla rozwoju płodu organów wewnętrznych rejonu brzucha oraz kwestie dotyczące istoty stosowania pasów bezpieczeństwa przez kobiety ciężarne. W toku analizy udało się zgromadzić slajdy reprezentujące kinematykę ciała ciężarnej w czasie przebiegu zjawiska o wartości Δt = 7,69 ms, ze szczególnym uwzględnieniem przekroju przez brzuch i odpowiedzi ze strony łożyska. Wyniki analizy zawierają ponadto poglądowe dane numeryczne, reprezentujące wypadkowe naprężenia oraz odkształcenia z podziałem na odkształcenia bezwzględne oraz odkształcenia jednostkowe, naprężenia jednostkowe, odkształcenia od ścinania oraz naprężenia ścinające. Finalną częścią niniejszej pracy dyplomowej jest prezentacja alternatywnego prowadzenia pasów bezpieczeństwa poza obszarem brzucha kobiety przez zastosowanie, zaprojektowanego i wykonanego przez autora pracy, adaptera pasów bezpieczeństwa, przekierowującego bieg pasa ponad udami użytkownika. Wykonany w ten sposób adapter był czynnie wykorzystywany przez żonę autora niniejszej pracy dyplomowej w trakcie przebiegu ciąży a w szczególności w jej trzecim trymestrze.
File
  • File: 1
    Praca_dyplomowa_inżynierska_Paweł_Solczyński.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 34790

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTa3da53bd11b04f3399237d30a6b33bd1/
URN
urn:pw-repo:WUTa3da53bd11b04f3399237d30a6b33bd1

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page