Susana C. F. Fernandes Coordenadora e docente do Curso Técnico Superior Profissional em Design e Inovação Industrial do Instituto Politécnico da Maia – IPMAIA. Docente na Licenciatura de Engenharia Mecânica no Instituto Superior de Engenharia do Porto – ISEP. Investigadora no LAETA – Laboratório Associado de Energia, Transportes e Aeronáutica – FEUP.
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Impressão 3D de bonecos de teste de colisão tornará os futuros automóveis mais seguros para os seniores No início do século XX os especialistas da indústria automóvel constataram que os automóveis não eram seguros em caso de colisão ou de paralisação súbita. Os ocupantes ficavam frequentemente feridos ao colidirem nas partes internas do habitáculo, ao que acrescia a possibilidade de projeção do corpo do(s) ocupante(s) para o exterior do veículo, na ausência de mecanismos de retenção, com maior probabilidade de risco de lesões irreversíveis ou fatais.
Em termos científicos, a Física fornece a explicação para este fenómeno designado por inércia. Um automóvel ao mover-se a uma certa velocidade faz com que também os seus passageiros se movam à mesma velocidade. Em termos mássicos, o veículo e os ocupantes constituem um único sistema, ou seja, representam uma única unidade de massa. Porém, quando o automóvel suspende repentinamente o movimento, a inércia dos passageiros (ou seja, a tendência para continuar o estado do movimento) faz com que estes continuem a mover-se à velocidade original, o que daí resulta na projeção do corpo sobre as partes do veículo. Com o propósito de minorar as forças de impacto resultantes dos acidentes rodoviários suscetíveis de causar danos corporais graves e/ou até mortais nos ocupantes dos veículos, a indústria automóvel desenvolveu sistemas de segurança primários (ativos) e secundários (passivos). Enquanto os sistemas de segurança primários têm como propósito evitar o acidente (por exemplo: sistema antibloqueio de travagem, controlo eletrónico de estabilidade, assistência de travagem de emergência, espelhos, entre outros), os sistemas de segurança passiva têm como propósito minorar os efeitos sobre os ocupantes do veículo quando o acidente é inevitável (por exemplo: airbags, cintos de segurança, para-brisas laminado, suportes de
Com o propósito de minorar as forças de impacto resultantes dos acidentes rodoviários suscetíveis de causar danos corporais graves e/ou até mortais nos ocupantes dos veículos, a indústria automóvel desenvolveu sistemas de segurança primários (ativos) e secundários (passivos).
absorção de energia, zonas de deformação localizada, entre outros) [1]. Para uma melhor compreensão da inércia e dos seus efeitos sobre os ocupantes de veículos, em caso de acidente/colisão, mas também para o desenvolvimento dos dispositivos de segurança ativa e passiva, a indústria automóvel dispõe de bonecos de teste de colisão, tecnicamente designados por Dispositivos de Teste Antropomórfico (ATDs)1 ou, ainda, por Crash Test Dummies2. Em 1972, a General Motors (GM) desenvolveu sistemas de testes de colisão com modelos humanos, com escala, massa e forma reais, representativos de um grupo de utilizadores mais abrangente, ou seja, Crash Test Dummies de homens, mulheres e crianças, que se apelidou de “Família Híbrida II” (Figura 1). Estes dispositivos de teste antropomórfico tornaram-se rapidamente numa ferramenta de avaliação durável e repetível, de tal modo que o governo dos EUA a tornou numa ferramenta padronizada para todos os testes de colisão frontal para garantia da segurança (nos regulamentos que regem os sistemas de restrição). Só mais tarde, em 1997, seriam desenvolvidos outros dispositivos de teste antropomórfico, a “Família Híbrida III”, segundo o mesmo conceito atualizado (Figura 2).
Figura 1. General Motors crash test dummies: Hybrid II Series (1972). Fonte da Imagem: Automotive Megatrends Magazine, Q4 2014, dezembro de 2014.
1
ATDs – Anthropomorphic Test Devices (Dispositivos de Teste Antropomórfico).
2
Crash Test Dummies – Dispositivos de Teste Antropomórfico (ATDs) à escala real que simulam as dimensões, proporções de peso e de articulação do corpo humano, geralmente instrumentados para registar dados sobre o comportamento dinâmico em testes de simulação de impacto de veículos [2].