سیستم سپر جلوی خودرو نیاز دارد که پاسخگوی الزامات ایمنی عابران و برخورد با سرعت پایین باشد که به هر حال با یکدیگر در تضاد هستند. این مطالعه سعی دارد که نوع جدیدی از جاذب های خود تطبیق دهنده انرژی در سیستم سپر جلو طراحی کند تا بتوان با آن تعادلی میان آن دو الزام برقرار نمود. ساختار Xشکل جاذب انرژی پیشنهاد شده که می تواند ظرفیت جذب انرژی را از طریق تغییر حالت تغییر شکل خود بر اساس میزان انرژی برخورد خارجی، بهبود دهد.
بیشتر بخوانید: سپر خودرو
سپس شبیه سازی های اجزا محدود با سیستم های واقعی سپر به منظور نشان دادن ارزش آن در مقایسه با جاذب های سنتی فوم انجام شد و نشان داد که در پاسخ به دو عملکرد فوق الذکر شاهد پیشرفت چشم گیری خواهیم بود. به علاوه، پارامترهای ساختاری سازه جاذب انرژی Xشکل شامل ضخامت (tu)، شعاع کمان کناری (R) و ضخامت شتاب دهنده گیره (tb) با استفاده از روش نسبی کامل تحلیل شدند و بهینه سازی چندهدفی به کار گرفته شد تا اندیس های ایمنی عابران و ضربه سرعت پایین را بتوان ارزیابی نمود. پارامترهای بهینه سپس اعتبارسنجی شده و امکان بهترین نتایج تایید شد. در نتیجه جاذب جدید Xشکل می تواند به خوبی پاسخگوی الزامات ایمنی عابران و ضربه سرعت پایین با استفاده از تغییر حالت های اصلی تغییرشکل مطابق با سطوح مختلف انرژی حاصل از ضربه باشد.
سیستم سپر جلویی خودرو یک سیستم جاذب ضربه پیچیده در طراحی خودرو به شمار می آید که باید پاسخگوی الزامات ایمنی عابران و ضربه سرعت پایین باشد. یک جاذب انرژی معمولأ بین تیر و پوسته سپر قرار می گیرد تا بتواند انرژی ضربه را جذب نماید. اگرچه الزامات طراحی سیستم سپر در مورد ایمنی عابران و ضربه سرعت پایین از لحاظ نیرو و سطوح انرژی ضربه در تضاد با یکدیگر هستند. با در نظر گرفتن سپر فومی به عنوان جاذب ضربه، جاذب می تواند در مورد ضربه سرعت پایین به خوبی عمل کند اما برای عابران بسیار سخت باشد. خلاف آن نیز ممکن است رخ دهد. به علاوه جاذب های سنتی ضربه معمولأ دارای ساختاری یکپارچه و ساخته شده از پلیمر ترموپلاستیک یا فوم پلی پروپیلن (EPP) می باشد که در صورت وارد شدن صدمه نقطه ای باید کل آن را تعویض نمود.
در مطالعات گذشته، تلاش های فراوانی برای در نظر گرفتن ایمنی عابران و ضربه سرعت پایین انجام شده است. Yao و همکاران سازه ای برای جلوی خودرو با هدف حفظ ایمنی عابران طراحی کردند. این سازه شامل یک بالشتک مکانیکی در سپر خودرو به منظور جذب انرژی ضربه و یک دستگاه پرش کاپوت فعال شده توسط نیروی بیرونی بود و در آن عملکرد سپر ارزیابی شد. Wang و همکاران ضربه سرعت پایین را بر اساس تست های مقاومت بار دینامیکی برای سه استاندارد مختلف سیستم های سپر تحلیل کردند. بعضی از سیستم های جدید سپر با استفاده از مواد جدید یا ساختارهای جدید طراحی می شوند تا بتوانند ارزش خود را درباره آن دو شرط اثبات نمایند. در مطالعه انجام شده توسط Lv و همکاران، یک روش متقارن برای طراحی و بهینه سازی سازه انتهای جلویی خودرو به منظور کاهش صدمات به عابرین اجرا شد. Shuler با استفاده از پلاستیک مهندسی شده یک سپر جاذب انرژی جدید طراحی کرد که شامل یک بدنه و یک قسمت بالایی و پایینی خردشونده بود که می-توانست در حین ضربه، انرژی بیشتری را جذب نماید. Mohaparta یک جاذب انرژی قابل تنظیم ساخت که شامل یک چهارچوب و یک بدنه به همراه مقدار قابل تنظیمی از بالشتک-های ضربه برای جذب انرژی در هنگام برخورد با عابر و ضربه با سرعت پایین بود. اما آن ها همگی ساختاری پیچیده داشتند که برای تولید انبوه بسیار دشوار بود، زیرا هنوز هم از سازه های یکپارچه استفاده می شود. Davoodi و همکاران یک طرح مفهومی ساخته و آن را به صورت شبیه سازی اعتبارسنجی نمودند. این جاذب انرژی از مواد کامپوزیت پلیمر اپوکسی فیبری ساخته شده است. اما این طرح نیز بیشتر بر روی ایمنی عابران پیاده تمرکز کرده بود و در آن ملاحظات مربوط به ضربه با سرعت پایین درنظر گرفته نشده است. بنابراین انتظار می رود که طراحی یک سپر جاذب انرژی که بتواند پاسخگوی هر دو مطالبه باشد، امری ضروری به نظر آید.
مواد کامپوزیت با ماتریکس رزینی که بسیار سبک، ایمن و منعطف هستند، هر روز از روز قبل بیشتر در صنعت ساخت سیستم های سپری استفاده می شوند. مطالعه پیش رو هدف دارد که بتواند یک سیستم سپر از جنس مواد کامپوزیت طراحی کند که بتواند خود را با حالت های تغییر شکل متفاوت تطبیق داده و مطابق با میزان انرژی ضربه در برخورد با عابر یا ضربه ناشی از تصادف عمل نماید. بهینه سازی چندهدفی نیز به منظور بهینه سازی طراحی مفهومی این سازه جاذب انرژی در یک خودروی خانواده واقعی انجام شده است و نتایج آن با سازه اصلی فومی سپر مقایسه شده است.
برای ایجاد یک سازه با فازهای مختلف جذب انرژی، یک جاذب X شکل از کامپوزیت Xenoy همانند تصویر یک ساخته شد. کامپوزیت زنوی (PC/PBT 1103) با چگالی kg/m3 1145، ماژول الاستیک MPa 48/2317، ضریب پوآسون 3/0 و مقاومت تسلیم MPa 19/33 استفاده شد. پارامترهای اعتبارسنجی شده شبیه سازی با کدهای Mat 24 در LS-DYNA ارائه شده و از طریق آزمایشات تجربی با استفاده از Instron 5984 اعتبارسنجی شده است.
تصویر 1. مشخصات ساختاری و خواص مواد یک واحد جاذب انرژی X شکل
سپس پارامترهای هندسی اولیه این واحد با توجه به سیستم سپر خودرو تعیین می شوند که عمق آن 80، عرض آن 40، R برابر 180، r برابر 10، t برابر 5/2 و ارتفاع برابر با 56 میلی متر خواهد بود. تست تراکم با یک ضربه زن U شکل با سرعت km/h 4 برای جاذب انرژی X شکل انجام می شود. نیروی تراکم و منحنی های جذب انرژی در تصویر 2 نشان داده شده است.
تصویر 2. منحنی های تغییرشکل انرژی و تغییرشکل بار واحد جاذب انرژی X شکل تحت تراکم
طی کل فرایند تراکم، واحد X شکل حالات مختلف تغییرشکل را بسته به سطوح نیرو و نرخ-های مختلف جذب انرژی نشان داد. در مرحله تغییرشکل از 0 تا 12 میلی متر، واحد شروع به تغییرشکل در حد الاستیک با سطح پایین نیرو و توانایی جذب انرژی کم نمود. در تغییرشکل 12 تا 40 میلی متر، دو طرف واحد در معرض تماس قرار گرفته و شروع به اجرای حالت خودقفلی نمودند. این امر منجر به افزایش شدید توانایی جذب انرژی و سطوح نیروی بالا در واحد X شکل می شود. در فاز تغییرشکل های بیش از 40 میلی متر، واحد جاذب انرژی به کلی در خود فرو رفته و پیوسته تا محدوده تغییرشکل خود متراکم می شود. بنابراین، یک طراحی سازه مناسب به همراه تعدادی از واحدهای X شکل می تواند پاسخگوی الزامات ایمنی تحت نیروی ضربه و سطوح انرژی مختلف باشد.
با توجه به سطوح انرژی برخورد و فضای نصب در مدل ماشین واقعی، یک جاذب انرژی ماژولار همانند شکل 3a طراحی شده است. این جاذب شامل پانزده واحد X شکل و دو تیر شتاب دهنده گیره ای برای قفل نمودن واحد ها درون خود می شود. جاذب بین پوسته و تیر سپر همانند تصویر 3b نصب می شود.
تصویر 3. تصویر طرح واره a) جاذب انرژی و b) موقعیت نصب
بسته به مدل ماشین موجود و طراحی جاذب انرژی، مدل های جزء محدود پای عابرپیاده و ضربه با سرعت پایین با استفاده از نرم افزار Hypermesh همانند تصویر 4 به ترتیب مطابق با مقررات 631/2009/EC و CMVSS215 ایجاد شدند. سرعت برخورد پا km/h 40 و انرژی برخورد J 16/827 درنظر گرفته شد. ضربه زن سرعت پایین با سرعت km/h 8 و با انرژی برخورد J 01/3207 تنظیم شد. سپس شبیه سازی ها انجام شد.
تصویر 4. مدل های جزء محدود a) ضربه به بخش پایینی عابر و b) ضربه با سرعت پایین
به منظور بهبود بیشتر راندمان سیستم سپر جدید، بهینه سازی چندهدفی به کار گرفته شد تا پارامترهای ساختاری جاذب انرژی ماژولار با واحد های X شکل را معین کند. آزمایشات با استفاده از روش نسبی کامل صورت گرفت و عوامل ورودی ضخامت واحد X شکل (tu)، شعاع کمان کناره واحد X شکل (R) و ضخامت تیر شتاب دهنده گیره ای (tb) در سه سطح مختلف تعیین شد (جدول 1). شاخص های خروجی شامل بیشینه مقدار شتاب درشت نی پا (MTA)، زاویه بیشینه خمش زانو (MKBA)، بیشینه میزان جابجایی برشی زانو (MKSD)، فرورفتگی در اثر تصادف (CI) و تغییرشکل سپر (BP) می باشد.
جدول 1. سطوح مختلف پارامترهای ساختاری
|
شماره |
عامل |
مورد1 |
مورد2 |
مورد3 |
|
A |
t u |
3 mm |
4 mm |
5 mm |
|
B |
R |
60 mm |
120 mm |
180 mm |
|
C |
t b |
1 mm |
2 mm |
3 mm |
تست ها با استفاده از نرم افزار Hypermesh انجام شد. سپس آزمایشات تجربی نسبی کامل با جزئیات کامل انجام شد.
نتایج کلی تست های ضربه سرعت پایین و ایمنی عابران در جدول 2 نشان داده شده است. رابطه بین مقادیر شاخص های خروجی با پارامترهای ساختاری ورودی در تصویر 5 نشان داده شده است. همان گونه که در تصویر 5 مشخص است، tu مهمترین عامل تاثیرگذار در بین این موارد است. همچنین MTA به میزان زیادی تحت تاثیر R قرار دارد در حالی که اثر tb کمتر است. MKSD، MKBA، BD و CI نیز بیشتر تحت تاثیر tb بوده و اثر R در آن ها کم است.
تصویر 5. سطوح پاسخ نشان دهنده اثر همزمان a) tu و R بر MTA، b) tb و tu بر MKBA، c) tb و tu بر MKSD، d) tb و tu بر CI و e) tb و tu بر BD
جدول 2. طراحی آزمایشات با شرایط تجربی
|
آزمایش |
A |
B |
C |
MTA (g) |
MKBA (°) |
MKSD (mm) |
CI (mm) |
BD (mm) |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
139.1 |
4.46 |
2.40 |
113.47 |
49.70 |
|
2 |
1 |
2 |
2 |
149.3 |
4.05 |
1.40 |
102.02 |
44.72 |
|
3 |
1 |
3 |
3 |
124.3 |
4.11 |
1.60 |
101.35 |
44.22 |
|
4 |
2 |
1 |
2 |
138.5 |
4.71 |
2.09 |
85.69 |
64.79 |
|
5 |
2 |
2 |
3 |
148.3 |
7.11 |
3.97 |
82.08 |
65.26 |
|
6 |
2 |
3 |
1 |
140.9 |
4.56 |
2.50 |
83.44 |
54.66 |
|
7 |
3 |
1 |
3 |
171.5 |
6.86 |
3.24 |
80.56 |
72.83 |
|
8 |
3 |
2 |
1 |
162.8 |
6.02 |
2.97 |
79.04 |
67.56 |
|
9 |
3 |
3 |
2 |
179.0 |
6.42 |
3.27 |
78.76 |
68.43 |
|
10 |
1 |
1 |
2 |
156.4 |
4.01 |
1.48 |
106.99 |
47.42 |
|
11 |
1 |
1 |
3 |
130.8 |
4.14 |
1.66 |
101.77 |
50.24 |
|
12 |
1 |
2 |
1 |
127.3 |
3.93 |
1.54 |
110.68 |
46.73 |
|
13 |
1 |
2 |
3 |
124.9 |
3.99 |
1.59 |
95.75 |
49.35 |
|
14 |
1 |
3 |
1 |
148.6 |
4.42 |
1.61 |
110.17 |
46.62 |
|
15 |
1 |
3 |
2 |
143.6 |
4.00 |
1.44 |
101.55 |
44.37 |
|
16 |
2 |
1 |
1 |
138.1 |
4.87 |
2.33 |
90.84 |
42.60 |
|
17 |
2 |
1 |
3 |
143.4 |
5.28 |
2.38 |
84.15 |
67.08 |
|
18 |
2 |
2 |
1 |
133.5 |
4.33 |
2.06 |
84.34 |
64.84 |
|
19 |
2 |
2 |
2 |
144.6 |
4.64 |
2.14 |
83.30 |
65.90 |
|
20 |
2 |
3 |
2 |
135.9 |
4.55 |
2.13 |
82.43 |
64.30 |
|
21 |
2 |
3 |
3 |
141.7 |
5.15 |
2.39 |
80.90 |
64.01 |
|
22 |
3 |
1 |
1 |
164.3 |
6.06 |
2.86 |
87.40 |
68.89 |
|
23 |
3 |
1 |
2 |
170.9 |
6.32 |
2.93 |
81.03 |
69.03 |
|
24 |
3 |
2 |
2 |
159.4 |
6.39 |
3.14 |
78.10 |
68.31 |
|
25 |
3 |
2 |
3 |
161.2 |
6.89 |
3.58 |
77.35 |
68.04 |
|
26 |
3 |
3 |
1 |
183.8 |
6.02 |
2.96 |
79.59 |
68.43 |
|
27 |
3 |
3 |
3 |
194.9 |
6.89 |
3.68 |
77.90 |
68.70 |
با توجه به تست های ایمنی عابران، تصویر 5a رابطه تاثیر tu و R را بر MTA نشان می دهد. مقدار MTA با افزایش tu در مقادیر بالا از تقریبأ 2/4 تا 5 میلی متر، به طرز زیادی افزایش می یابد. از طرف دیگر، کاهش tu منجر به کاهش MTA در مقادیر پایین tu می شود. اثر R بر MTA کمتر است. برای مقادیر R از 80 تا 180 میلی متر، MTA ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد. کمترین مقدار MTA برابر با g 130 تقریبأ در tu برابر با 8/3میلی متر و R برابر با 180 میلی متر رخ می دهد. تغییرات مقدار MKBA برای tu و tb در تصویر 5b نشان داده شده است. این تصویر نشان می دهد که افزایش tb منجر به کاهش MKBA می شود. به طرز مشابه، MKBA با کاهش tb به طرز ملایمی افزایش می یابد. کمترین میزان MKBA برابر با 4 درجه در tu برابر با 3 میلی متر و tb برابر با 2 میلی متر رخ می دهد. وابستگی MKSD به tu و tb در تصویر 5c نشان داده شده است. در این تصویر مشاهده می شود که MKSD به طرز قابل توجهی با افزایش tu افزایش یافته و تاثیر tb بر روی آن اندک است.
برای تست ضربه با سرعت پایین، تصویر 5d تاثیرات tu و tb را بر CI نشان می دهد. مقدار CI از 95 میلی متر به 78 میلی متر با افزایش tu از 2 تا 5 میلی متر، کاهش می یابد در حالی که اثرات tb بر CI کمتر است. اثر tu و tb بر BD در تصویر 5e نشان داده شده است. در این تصویر مشاهده می کنیم که BD تا نقطه بیشینه خود افزایش یافته و سپس با افزایش tu از 3 تا 5 میلی متر کاهش می یابد. BD یک افزایش ملایم با افزایش tb دارد. بیشینه مقدار BD تقریبأ برابر با 70 میلی متر بوده و در tu برابر با 8/4 میلی متر رخ می دهد.
بعد از این مرحله، ما از تعدادی از نمونه ها برای اطمینان از صحت مدل Kriging استفاده نمودیم. ما از چهار ناحیه برای قضاوت در مورد میزان صحت مدل استفاده کردیم: مربع R (R2)، تابع خطای ریشه مربع (RMSA)، تابع خطای مطلق متوسط نسبی (RAAE) و تابع خطای بیشینه مطلق نسبی (RMAE). مقادیر به ترتیب برابر با 999/0، 131/0، 492/0 و 009/0 بود. مشاهده می شود که این مدل نسبتأ دقیق بوده و می توان از آن برای مدل بهینه سازی استفاده نمود.
سپس الگوریتم چندهدفی توده ذرات شامل 511 تکرار برای بهینه سازی مقادیر طراحی انتخاب شد. سپس نتایج نسبتأ خوب از بین کل نتایج انتخاب شده و نتایج مربوطه در جدول 3 نشان داده شد. از آن جا که نتایج بالا بر اساس نتایج بهینه سازی الگوریتم هستند، تحلیل هایی به منظور اعتبارسنجی پارامترهای ساختاری به دست آمده انجام شد. سه دسته پارامتر بهینه ساختاری در مدل اصلی جزء محدود ایمنی عابران و ضربه با سرعت پایین قرار داده شد. دو مدل شبیه سازی متفاوت ایجاد شده و نتایج ارزیابی در جدول 3 نشان داده شده است.
جدول 3. نتایج بهینه سازی چندهدفی و اعتبارسنجی آن
|
متغیرها |
A |
B |
C |
MTA (g) |
MKBA (°) |
MKSD (mm) |
CI (mm) |
BD (mm) |
|
مقدار معمول |
— |
— |
— |
150.0 |
15.00 |
6.00 |
165.00 |
64.00 |
|
جاذب فوم |
— |
— |
— |
221.58 |
7.80 |
3.21 |
77.78 |
67.56 |
|
نتایج اصلی |
2.5 |
180.0 |
2 |
143.6 |
6.41 |
3.29 |
111.93 |
53.91 |
|
نتایج بهینه |
3.2 |
146.4 |
3 |
127.0 |
4.50 |
1.93 |
93.55 |
51.55 |
|
اعتبارسنجی |
3.2 |
146.4 |
3 |
134.5 |
3.88 |
1.76 |
94.81 |
47.09 |
|
انحراف |
— |
— |
— |
5.91% |
13.78% |
8.81% |
1.35% |
8.65% |
همان گونه که در جدول 3 نشان داده شده است، تمامی مقادیر شاخص صدمه برای ساختار بهینه شده بهتر از راه حل اولیه هستند و الزامات مقرراتی را ارضا می نمایند. خطای مقدار بین اعتبارسنجی نهایی و راه حل بهینه در حد 15% کنترل شده است. این امر نشان می دهد که روش بهینه سازی استفاده شده در این مطالعه قابل اطمینان است.
راندمان عملکردهای ایمنی عابران و محافظت در ضربه با سرعت پایین بر اساس جاذب سنتی فوم، مدل اصلی جاذب انرژی X شکل و مدل بهینه معتبر با یکدیگر مقایسه شده و در تصویر 6 نشان داده شده است. باید توجه داشت که اکثر مقادیر شاخص خطر در شبیه سازی های ضربه با جاذب های انرژی X شکل کاهش یافته اند و تمامی آن ها در مقایسه با جاذب سنتی فوم زیر مقادیر مجاز خود هستند. یکی از مهمترین دلایل می تواند وجود حالت های دوگانه تغییرشکل جاذب های انرژی X شکل طی ضربه های مختلف با مقادیر انرژی متفاوت باشد. در تست ایمنی عابران، واحدها انرژی را عمدتأ قبل از تشکیل ساختار قفل خودکار جذب نموده و به طرز موثری مقدار قله نیروی ضربه را کاهش دادند. در تست ضربه با سرعت پایین، واحدهای X شکل انرژی را عمدتأ در حالت قفل خودکار جذب نموده و راندمان جذب انرژی بالاتری داشتند.
تصویر 6. مقایسه مقادیر شاخص ارزیابی با توجه به ایمنی عابران و ضربه با سرعت پایین
در تصویر 6b مشاهده می شود که در ms 4، ضربه زن پا با پوسته سپر تماس حاصل کرده و منجر به تغییر شکل جاذب انرژی X شکل می شود؛ اولین قله به دست می آید. در حدود ms 7، جاذب انرژی X شکل بعد از تراکم بیشتر به محدوده الاستیک خود رسیده و دومین قله را تشکیل می دهد. سپس هنگامی که واحد جذب انرژی X شکل در ms 13 از ناحیه الاستیک خود عبور کرد، در کمان کناری در تماس با یکدیگر قرار گرفته و قله سوم را تشکیل می دهند. در ms 40، انرژی واحد جذب انرژی X شکل اندک اندک آزاد می شود و منجر به بازگشت به شکل اولیه می گردد.
تصویر 6b نشان می دهد که جاذب انرژی X شکل در مقایسه با جاذب فوم راندمان جذب انرژی بهتری دارد. بعد از استفاده از واحدهای جدید جاذب انرژی X شکل، بیشترین شتاب درشت نی مربوط به محافظت از عابران به میزان قابل توجه g 127 کاهش پیدا می کند. همان گونه که در تصویر 6a نشان داده شده است، بار ضربه در چندین مرحله از تراکم توزیع شده تا صدمه را با استفاده از قله های چندگانه به جای یک قله شتاب بزرگ در جاذب سنتی فوم کاهش داد. هنگامی که ضربه زن پا در تماس با پوسته سپر قرار می گیرد و واحد جاذب انرژی X شکل شروع به تراکم می کند، منحنی شتاب درشت نی اولین قله خود را به دست می آورد. سپس، جاذب انرژی پیوسته متراکم تر شده تا آن که از محدوده الاستیک خود خارج شود و در آن زمان دومین قله به دست خواهد آمد. در ادامه از محدوده الاستیک عبور کرده و حالت قفل خودکار در واحد جاذب انرژی X شکل ایجاد می شود؛ سومین قله نیز در این زمان پدید خواهد آمد. بیشینه زاویه خمش زانو و جابجایی برشی نیز به میزان قابل توجه 50% (تصاویر 6c و 6d) به ترتیب تا 5/4 درجه و 93/1 میلی متر کاهش خواهد یافت. تمامی این موارد حاکی از آن است که سپر با جاذب انرژی X شکل حالت تغییرشکل کم را در هنگام تست برخورد با عابر به دلیل انرژی کم اعمال شده انتخاب می کند.
در تست ضربه با سرعت پایین همان گونه که در تصویر 6e نشان داده شده است، بیشینه مقدار تغییرشکل سپر با جاذب انرژی X شکل در مقایسه آن با جاذب سنتی فوم کاهش چشم گیری دارد. در مراحل اولیه 0 تا ms 30، واحدهای X شکل در فاز تغییرشکل تا قبل از این که دو کمان با یکدیگر و دو کناره کمان با یکدیگر در تماس قرار گیرند و تشکیل ساختار قفل خودکار دهند، قرار دارند. این امر در ms 90 رخ داده و ظرفیت جذب انرژی به شکل سریعی افزایش می یابد. معلوم شده که جاذب های انرژی های جدید سپر در هنگام تست برخورد با سرعت پایین حالت تغییرشکل بزرگ را انتخاب می نمایند و در آن انرژی بیشتری را جذب کرده و همان گونه که در تصویر 6a نشان داده شده به طرز چشم گیری قله تغییرشکل سپر را کاهش می دهند. در تصویر 6f بیشینه مقدار تورفتگی نیز به دلیل ساختار بهینه آن بسیار کاهش یافته است.
تمامی موارد بالا نشان می دهد که جاذب انرژی X شکل جدید راندمان بهتری در سیستم کنونی سپر در مقایسه با جاذب سنتی فوم دارد، به خصوص هنگامی که از طریق حالات مختلف تغییرشکل، نیروی موثر و جذب انرژی بهتری برای کنترل خواهد داشت. در همین حال به دلیل طراحی ماژولار، تنها کافی است که واحدهای صدمه دیده جاذب انرژی سپر را در حین تصادف تعویض نمود و دیگر واحدهایی که ضربه ای به آن ها وارد نشده هنوز قابل استفاده خواهند بود. این امر به این معنی است که این جاذب های انرژی به راحتی قابل تعمیر بوده و از لحاظ اقتصادی به صرفه خواهند بود.
به علاوه پارامترهای ایمنی عابران و ضربه با سرعت پایین بعد از اعمال پارامترهای ساختاری به دست آمده از طریق الگوریتم بهینه سازی در این مطالعه بسیار پیشرفت داشت. برای ایمنی عابران، بیشینه مقدار MTA از 6/143 به 5/134 میلی متر کاهش داشت، بیشینه مقدار MKBA از 41/6 به 88/3 درجه و به میزان 47/39% کاهش داشت و بیشینه مقدار MKSD از 29/3 به 76/1 میلی متر و به میزان 50/46% کاهش داشت. برای ضربه با سرعت پایین، بیشترین میزان CI از 93/111 به 81/94 میلی متر و به میزان 30/15% کاهش داشت. بیشینه مقدار BD نیز از 91/53 به 09/47 میلی متر و به میزان 65/12% کاهش داشت. تمامی این موارد نشان دهنده اثربخشی و هم یاری روش بهینه سازی چندهدفی استفاده شده در طراحی واحدهای جدید جاذب انرژی X شکل می باشند.
این مقاله یک نوع مفهومی جدید از جاذب انرژی با روش چندهدفی و با درنظر گرفتن الزامات ایمنی عابران و ضربه با سرعت پایین ارائه و طراحی نمود که از طرحی ماژولار با استفاده از واحدهای X شکل بهره برد. این واحد حالات تغییرشکل درجه بندی شده با نرخ-های جذب انرژی و سطوح نیروی متفاوت دارد. نتایج آشکار کرد که جاذب انرژی جدید سپر در این مقاله حالات مختلف جذب انرژی در انواع مختلف برخورد بر اساس مشخصات واحد X شکل خود داشته و پس از قفل شدن ظرفیت جذب انرژی آن سریعأ افزایش می یابد. بنابراین در مقایسه با جاذب انرژی سنتی فوم راندمان بهتری داشته زیرا به طرز موثری سطح نیرو و نرخ جذب انرژی را کنترل می کند. طراحی ماژولار آن تعویض و تعمیر آن را بسیار آسان می کند.
در کنار این موارد، بهینه سازی چندهدفی پارامترهای ساختاری برای طراحی دقیق جاذب انرژی جدید انجام شد. راندمان محافظت از عابر و ضربه با سرعت پایین جاذب انرژی جدید با پارامترهای ساختاری بهینه شده بسیار بهبود یافته است و الزامات ایمنی عابر و ضربه با سرعت پایین بسیار بهتر با یکدیگر به تعادل رسیده است.
چنانچه قصد خرید سپر خودرو و یا انواع لوازم یدکی هیوندای و لوازم یدکی کیا را دارید میتوانید برای راهنمایی و مشاوره در این خصوص با کارشناسان ما تماس حاصل فرمایید.
ااطلاعات شرکت
آدرس :
تهران، خ امیرکبیر، خ ملت، کوچه کاوه، پلاک 43، واحد 2
روابط عمومی
021-33532382
پست الکترونیک:
info@partestan.com
فکس:
021-36619921
لینک های کاربردی
پارتستان من
تمامی حقوق وب سایت متعلق به گروه پارتستان می باشد.
© 2018 PARTESTAN . ALL RIGHTS RESERVED
