Pneumatický tlumič nárazu

Abstract

V diplomové práci byl zkoumán návrh airbagu s integrovaným přetlakovým ventilem. Jako konkrétní případ aplikace airbagu pak byla zvolena bezpečnostní matrace pro formu skalního lezení zvaný bouldering, případně pro kaskadérské použití. Práce zabývá literárně patentovou rešerší dále určením bezpečnosti takovéhoto bezpečnostního prvku, principem výpočtu a numerickým modelem pádu člověka do airbagu. V další části se práce zabývá výpočtem hmotnostního toku ventilem, správnost navrženého modelu je ověřena pomocí CFD a experimentálně. Cílem poslední kapitoly je optimalizovat matraci a ventil tak, aby bylo možné zachytit pád člověka o váze m=80kg z výšky hp =3m na co možná nejkratší dráze. V kapitole je dále diskutováno použití takové matrace pro lidi různých váhových kategorií a pro různé výšky pádu. Na navržené matraci je dále simulován test HIC a je ověřována její bezpečnost dle norem.

The diploma thesis examined the design of an airbag with an integrated overpressure valve. As a specific case of airbag application, a safety mattress was chosen for a form of rock climbing called bouldering, or for stunt use. The thesis includes literary patent research and safety determination of such element, the calculation principle, and a numerical model of a falling person into an airbag. In the next part, the thesis deals with the calculation of the mass flow through the designed valve. The correctness of the proposed model is verified by CFD and experimentally. The goal of the last part is to optimize the mattress geometry and the valve parameters so that it is possible to capture a person of weight m=80kg falling from a height hp =3m in the shortest possible distance. The chapter further discusses the use of such a mattress for people of various weights and for different fall heights. Furthermore, the HIC test is simulated on the designed mattress, and its safety is verified according to standards.