THIẾT KẾ CẢI TIẾN KẾT CẤU ĐẦU XE Ô TÔ KHÁCH GIƯỜNG NẰM NHẰM NÂNG CAO TÍNH AN TOÀN CON NGƯỜI TRONG VA CHẠM TRỰC DIỆN

Nghiên cứu này dựa vào tiêu chuẩn an toàn Châu Âu ECE R94, ECE R66, sử dụng phần mềm HYPERWORKS và MADYMO tiến hành xây dựng mô hình và mô phỏng phân tích tổn thương người lái và hành khách trong xe khách giường nằm xảy ra va chạm trực diện. Kết quả mô phỏng cho thấy, gia tốc va chạm cao làm cho con người bị tổn thương phần đầu rất nghiêm trọng. Nguyên nhân chủ yếu là do kết cấu đầu xe hấp thụ năng lượng ít. Trên cơ sở kết quả phân tích cơ chế tổn thương hành khách, tiến hành thiết kế kết cấu hấp thu năng lượng va chạm dựa trên sự thay đổi hình dạng và bề dày các thanh khung sát – xi đầu xe. Kết quả cải tiến cho thấy, các giá trị tổn thương của hành khách đã thỏa mãn yêu cầu của tiêu chuẩn Châu Âu ECE R94.

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG VA CHẠM VÀ LẬT NGHIÊNG KHUNG XƯƠNG Ô TÔ BUÝT LIỀN KHỐI DƯỚI TẢI TRỌNG ĐỘNG

Rất cần thiết xem xét tính hiệu quả độ bền và độ an toàn sau khi xảy ra va chạm của khung xe, điều mà sự biến dạng cấu trúc khung xe tác động đến tính mạng của hành khách. Do đó, độ cứng vững của khung xe buýt là điều đầu tiên và cần được xem xét. Bài báo này trình bày một phương pháp phân tích phần tử hữu hạn để thiết kế cấu trúc khung xương liền khối của xe buýt nhằm giảm tổn thương trong tai nạn trực diện và lật nghiêng khi trọng lượng của xe buýt được cố định. Đầu tiên, phân tích tình trạng va chạm trực diện của khung xương sát-xi liền khối với tốc độ xe là 50 km/h. Biến dạng toàn bộ đầu xe nằm trong phạm vi an toàn, thỏa mãn điều kiện an toàn va chạm trực diện. Kế tiếp là phân tích lật nghiêng được thực hiện theo các quy tắc an toàn của tiêu chuẩn châu Âu (ECE-R66). Kết quả cho thấy không gian sống sót của người lái xe và hành khách được thỏa mãn theo điều kiện va chạm trực diện phía trước và lật nghiêng.

NGHIÊN CỨU TỔN THƯƠNG CON NGƯỜI TRONG XE KHÁCH GIƯỜNG NẰM XẢY RA VA CHẠM LẬT NGHIÊNG

Nghiên cứu này dựa vào tiêu chuẩn an toàn FMVSS 214 và ECE R66, sử dụng phần mềm HYPERWORKS và MADYMO tiến hành xây dựng mô hình và mô phỏng phân tích tổn thương con người trong xe khách giường nằm xảy ra va chạm lật nghiêng. Kết quả mô phỏng cho thấy, gia tốc va chạm cao làm cho con người bị tổn thương phần đầu, ngực, bụng rất nghiêm trọng. Nguyên nhân chủ yếu là do không trang bị dây đai an toàn hoặc hệ thống dây đai không đảm bảo tại những vùng nguy hiểm. Trên cơ sở kết quả phân tích cơ chế tổn thương hành khách, tiến hành cải tiến hệ thống dây an toàn. Kết quả cải tiến cho thấy, các giá trị tổn thương của hành khách đều thỏa mãn yêu cầu của tiêu chuẩn FMVSS 2

Design and optimization of electric bus monocoque structure consisting of composite materials

This paper proposes a novel design methodology for electric-bus structures by implementing the finite element method via ABAQUS™ and linear programming via MATLAB™. A monocoque sandwich-structured fiber-reinforced composite bus with a maximum driving range of 300 km is conceived using the proposed methodology. The bus-body structure is designed based on safety criteria such as vehicle registration regulations, the strength of the bus structure under various driving conditions, bending- and torsion-stiffness requirements, and the rollover testing standard of UN ECE R66. A procedure developed to systematically conduct parametric studies by varying the core and face thicknesses of the sandwich structure of each component is presented. Multivariate functions are formulated to determine the correlations of structural responses with changes in geometric parameters. Linear programming is implemented to minimize the mass of the bus structure under design constraints. The proposed monocoque bus structure meets all requirements, and its body mass is 63.3% less than the benchmark value.

Numerical assessment of occupant responses during the bus rollover test: A finite element parametric study

Rollover crashes of buses are usually associated with multiple impacts that can result in complex interactions between passengers and a bus superstructure. Although there have been a few field data studies that provide some insights into occupant injuries (e.g. severity and distribution of injuries) during the real-world bus rollover crash, because they had used post-crash data, the occupant kinematics and injury mechanisms were not completely detailed in their results. Based on a literature review, available numerical and experimental studies on a bus rollover safety have mainly focused on structural integrity rather than considering occupant responses in their assessment. In addition, their results about occupant responses in bus rollover crashes show some discrepancies in terms of the estimated injury distribution, severity, and causes. Therefore, the main objective of this study was to provide a more detailed understanding of the occupant kinematics and associated injury risk during the ECE R66 tilt table bus rollover test using validated finite element (FE) models. The ECE R66 tilt table rollover was simulated using a full finite element model of the bus. A 50th percentile male Hybrid III Anthropomorphic test device (ATD) and EuroSID-2re FE models were selected to simulate the occupant’s motion. Each ATD was seated adjacent to the impacted side wall and restrained with a 2-point seatbelt. Simulation parameters included two impact surface friction values and different side window conditions. The results indicated that both ATD estimated the highest injury risk when the partial ejection occurred. They predicted a similar injury risk for the head and thorax. The ES-2re estimated a very low risk of neck injury in all simulations, whereas the Hybrid III estimated the high risk of a neck injury. Finally, recommendations to potentially reduce the injuries were provided and possible future works were suggested.