zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Cơ khí - Chế tạo máy

Xây dựng mô hình số mô hình đầu người lớn dùng trong kiểm định an toàn ô tô

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Báo xấu

12
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Xây dựng mô hình số mô hình đầu người lớn dùng trong kiểm định an toàn ô tô nghiên cứu quy trình và mô hình thử nghiệm của EEVC; Xây dựng mô hình số; Kiểm định mô hình số. Thông qua đó sẽ giảm đến mức tối thiểu thời gian và chi phí cho việc thử nghiệm đánh giá mức độ an toàn của các kết cấu khác nhau.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Xây dựng mô hình số mô hình đầu người lớn dùng trong kiểm định an toàn ô tô

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 XÂY DỰNG MÔ HÌNH SỐ MÔ HÌNH ĐẦU NGƯỜI LỚN DÙNG TRONG KIỂM ĐỊNH AN TOÀN Ô TÔ Ngô Văn Lực Khoa Cơ khí - Trường Đại học Thủy lợi, vanlucngo@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG Trong nghiên cứu khoa học, việc sử dụng các thử nghiệm bằng mô phỏng sẽ giúp giảm thiểu các thử nghiệm thực, qua đó sẽ tiết kiệm rất nhiều thời gian và chi phí. Trong nghiên cứu về an toàn của ô tô, các thử nghiệm va chạm giữa ô tô và đầu người không thể thực hiện được do liên quan đến an toàn của con người. Để thực hiện thử nghiệm va chạm này Ủy ban an toàn Châu âu (EEVC) sử dụng mô hình đầu người thay thế Hình 1. Cấu tạo mô hình đầu người lớn cho đầu người để va chạm. Việc thử nghiệm dùng để thử nghiệm an toàn ô tô va chạm với mô hình cũng tốn rất nhiều thời Lớp vỏ được bọc bằng một lớp nhựa Vinyl gian và chi phí liên quan đến mẫu xe ô tô có chiều dày 13,9 ± 0,5 mm. Tổng khối thực, hệ thống thử nghiệm, không gian... lượng là 4,8 ± 0,1 Kg, một gia tốc kế được Trong nghiên cứu này mô hình đầu người đặt tại đúng trọng tâm của mô hình được lớn được sử dụng trong kiểm định an toàn dùng để đo gia tốc và qua đó tính được giá trị của ô tô của EEVC sẽ được số hóa. Mô hình số sẽ được sử dụng để mô phỏng quá trình HIC trong quá trình va chạm. thử nghiệm va chạm trong nghiên cứu về an b) Kiểm định mô hình thử nghiệm toàn của ô tô. Phần mền Solidworks sẽ được Để được sử dụng trong các thử nghiệm va sử dụng để xây dựng mô hình, phần mền chạm, mô hình đầu người lớn không những HyperMesh được sử dụng để chia lưới và phần mền LS-DYNA được sử dụng để kiểm đảm bảo về kết cấu mà còn phải đạt được kết định về mặt động học của mô hình số. quả kiểm định động học thông qua một phép Mô hình số sẽ được sử dụng trong các thử. Hình 2 mô tả sơ đồ phép thử kiểm định nghiên cứu về an toàn ô tô, giúp giảm thiểu mô hình đầu người lớn. những thử nghiệm thực. Thông qua đó sẽ giảm đến mức tối thiểu thời gian và chi phí cho việc thử nghiệm đánh giá mức độ an toàn của các kết cấu khác nhau. 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Nghiên cứu quy trình và mô hình thử nghiệm của EEVC a) Cấu tạo mô hình thử nghiệm Mô hình đầu người lớn được dùng để kiểm Hình 2. Sơ đồ kiểm định động học định an toàn đối với đầu người lớn khi va mô hình đầu người lớn sử dụng chạm được mô tả như trên Hình 1. trong kiểm định ô tô 240
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 Mô hình được treo bằng một sợi dây có 2.2. Xây dựng mô hình số chiều dài tối thiểu 2m, góc xoay được điều Phần mền Solidworks được sử dụng để chỉnh trong khoảng từ 25o-90o . Một vật bằng xây dựng mô hình. Mô hình được thiết kế nhôm có khối lượng 3 kg được chuyển động gồm hai phần là phần thân và phần vỏ. Phần với vận tốc 7m/s theo phương ngang và tác lõi và phần tấm đế của mô hình thực được động vào mô hình. Mô hình được gọi là đạt thiết kế liền khối, thành một khối thân đặc, nếu với bất kỳ góc xoay nào trong khoảng Phần vỏ có kết cấu tương tự mô hình thực và 25o -90o giá trị gia tốc lớn nhất mà đồng hồ gia bao phần thân. Phần mền HyperMesh được tốc đo được nằm trong khoảng 405g - 495g. sử dụng để chia lưới. Mô hình số mô hình c) Mục đích và quy trình kiểm định an toàn: đầu người lớn được mô tả trên Hình 4. Mục đích của việc kiểm định là đánh giá mức độ an của ô tô với đầu người lớn trong các va chạm có thể xảy ra. Mức độ chấn thương được đánh giá thông qua chỉ số HIC: 2.5  1 t2  HIC   adt  (t 2  t1 )  t 2  t 1 t   1  trong đó a là gia tốc của trọng tâm mô hình Hình 4. Mô hình số mô hình đầu người lớn thử, ∆t= t2 -t1 nhỏ hơn 15ms (1ms=0,001 giây). Giá trị HIC càng lớn thì mức độ chấn Tất cả các phần tử của mô hình là phần tử thương càng nặng. khối, Mô hình số đầu người lớn gồm 2021 Để thử nghiệm mức độ an toàn của ô tô nút và 7032 phần tử. Phần thân được gán vật với đầu người lớn khi xảy ra va chạm, mô liệu là nhôm, lớp vỏ ngoài được gán vật liệu hình đầu người lớn sẽ được sử dụng để bắn là nhựa Vinyl (MAT_VISCOELASTIC). Bề vào tối thiểu 12 điểm trên vùng có khoảng mặt thân và lớp vỏ được gán liên kết tiếp xúc cách vòng (WAD, Hình 3) từ 1500mm đến mặt với mặt. Trọng tâm của mô hình số cách 2100 mm. 1,8 mm so với tâm quả cầu vỏ. Nút chính trọng tâm được sử dụng để lấy thông số gia tốc và động học để tính giá trị HIC. 2.3. Kiểm định mô hình số Phần mền LS-DYNA được sử dụng để mô phỏng quá trình kiểm định được mô tả trên Hình 2. Góc xoay sẽ được thay đổi theo gia số 5o từ 25o -90o . Mỗi lần thay đổi góc xoay sẽ thực hiện một lần va chạm và lấy giá trị gia tốc lớn nhất tại điểm trọng tâm. Nếu gia Hình 3. Quy trình thử va chạm tốc này nằm ngoài khoảng 405 g - 495 g thì với mô hình đầu người lớn vật liệu vỏ sẽ được điều chỉnh bằng cách trong kiểm định an toàn chọn vật liệu cùng loại nhưng có hệ số đàn Trong kiểm định an toàn khi va chạm với hồi khác và mô phỏng lại được thực hiện lại. đầu người lớn, mô hình đầu được bắn với vận Quá trình này được thử khi tìm được một vật tốc 40km/h với góc nghiêng là 65o so với liệu đảm bảo gia tốc của điểm trọng tâm lấy phương ngang. Một vị trí được coi là đảm được nằm trong khoảng 405 g - 495 g tại mọi bảo an toàn khi va chạm với đầu người lớn góc xoay. Đối với loại vật liệu vỏ có vật có nếu giá trị HIC đo được trong các va chạm khối lượng riêng là 986 Kg/m3 , hệ số đàn hồi nhỏ hơn 1000. k=680N/mm ta có kết quả như sau. 241
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4. KẾT LUẬN Bảng 1 thể hiện kết quả tất cả cả các kết Mô hình số đã đáp ứng được tất cả các quả thử nghiệm mô hình số theo tiêu chuẩn thẩm định về mô hình theo tiêu chuẩn của kiểm định mô hình của EEVC. Các giá trị gia EEVC, như vậy mô hình hoàn toàn có thể tốc đo được đều nằm trong khoảng 405 g - được sử dụng trong các nghiên cứu về an 495 g, như vậy là đều đạt yêu cầu kiểm định. toàn ô tô. Mặc dù cùng dùng một mô hình chày nhôm Sử dụng mô hình số này trong nghiên cứu nặng 3Kg và chuyển động với vận tốc 7m/s an toàn sẽ giúp tiết kiệm rất nhiều thời gian đập vào mô hình, điều đó có nghĩa là năng và chi phí. Để có thể sử dụng hiệu quả, bước lượng va chạm là không thay đổi. Tuy nhiên nghiên cứu có thể không cần thực hiện các các góc xoay khác nhau lại cho kết quả tương thực hiện thử nghiệm với mô hình thực mà đối khác nhau. Điều đó chứng tỏ một điều, bằng mô phỏng. Sau khi có kết quả nghiên gia tốc góc hay sự xoay của mô hình trong cứu sẽ làm một mô hình thực và thử nghiệm quá trình va chạm ảnh hưởng rất lớn đến giá với mô hình thực để kiểm nghiệm lại kết quả. trị gia tốc hay HIC. Những nghiên cứu tiếp theo cần thiết xây dựng một mô hình số ô tô cũng đảm những Bảng 1. Kết quả kiểm định mô hình số yếu tố về kết cấu và động học như xảy ra Góc Gia tốc Góc Gia tốc trong các và chạm thật. Kết hợp giữa mô hình TT xoay max(g) TT xoay max(g) ô tô và mô hình đầu người sẽ có thể thực hiện 1 25 460 8 60 421 nhiều nghiên cứu về khác nhau về an toàn. 2 30 439 9 65 417 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO 3 35 465 10 70 420 [1] Directive 2003/102/EC of the European 4 40 420 11 75 410 Parliament and of the Council, Nov 17th, 5 45 430 12 80 436 2003. [2] EEVC/WG 17 Report. (1998, updated 6 50 448 13 85 463 2002). Improved Test Methods to Evaluate 7 55 414 14 90 455 Pedestrian Protection Afforded by Passenger Cars, European Enhanced Hình 5 mô tả đồ thị gia tốc khi kiểm định Vehicle-safety Committee. tại góc 65o , biểu đồ gia tốc rất gần với hình [3] HWA/NHTSA National Crash Analysis dáng của biểu đồ gia tốc khi va chạm với mô Center. The G. Washington University hình thực. Khi thử nghiệm ở các góc khác thì www.ncac.gwu.edu/vml/models.html. biểu đồ gia tốc cũng tương tự. [4] Toshihiro Ishikawa, Haruhisa Kore, Arihiro Furumoto, Susumu Kuroda-Evaluation of Pedestrian Protection Structures Using Impactors and Full-Scale Dummy Tests - ESV 18th Conference, paper No. 271. [5] M. Yos hiuki, I. Hirotoshi, Summary of IHRA Pedestrian Safety WG Activities- Proposed Test Methods To Evaluate Pedestrian Protection Afforded by Passenger Cars, Paper Number 280. Hình 5. Quy trình thử va chạm với mô hình đầu người lớn trong kiểm định an toàn 242

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.