Numerical and experimental approach of various sectioned new concept of the crash-boxes to determine the reliability and crashworthiness of the vehicles during frontal impacts

Abstract

Araç kazaları incelendiğinde, çarpışma davranışını ve yolcu güvenliğini değerlendirmek hususunda bir perspektif oluşmaktadır. Araç gövdesindeki deformasyonları ve yolcu yaralanmalarını azaltmak için günümüze değin birçok donanım zaten geliştirilmiş bulunmaktadır. Bu donanımlar, aktif ve pasif güvenlik sistemleri olarak ikiye ayrılmaktadır. Bu çalışma, araçların kaza sürecinde çarpışma kutusu adı altında kullanılan pasif güvenlik sistemleri hakkında olup, önden çarpışmalardaki şok etkilerinin azaltılması maksadıyla deneysel olarak incelemelerden oluşmaktadır. Çarpışma kutuları için kare, dairesel ve diğer standart kapalı kesitler imalatın kolaylığı bakımından tercih edilmektedirler. Bu çalışma için ise açık kesitli çarpışma kutuları çalışılmıştır. İmalattaki sınırlandırmalardan dolayı dört yeni tasarımdan bir tanesi tercih edilmiştir. Bu yeni tasarım çarpışma kutusu klasik kullanımdakinden farklı olarak şasi önünde ve ön tamponun hemen arkasında yer almaktadır. W şekilli bir kesite sahip olan çelik sac-metal çarpışma kutusu şok emici bir ünite olarak üretilmiştir. Deneyler için ise 2.88m düşürme yüksekliğine sahip bir test düzeneği kullanılmıştır. Test sürecinde, deney düzeneğinin kapasitesine bağlı olarak 1200kg’ a sahip bir aracın gerçek kaza senaryosunun sekizde biri canlandırabilmektedir. Çarpışma testleri, kabul edilen kaza senaryosunun oranı doğrultusunda 150kg şeklinde olmaktadır. Sönümleyiciler için en uygun sac kalınlığına karar verebilmek maksadıyla 2mm, 1.5mm, 1mm ve 0.8mm kalınlıktaki numuneler kullanılmışlardır. Sonuç olarak ise, 1mm kalınlıktaki St37 malzemeden imal edilmiş w şekilli sac-metal çarpışma kutusunun, önden meydana gelen kazada ortaya çıkan çarpışma enerjisini sönümleyebilecek kadar dayanıklı olduğu anlaşılmıştır.