ĐÁNH GIÁ AN TOÀN BỊ ĐỘNG CỦA CABIN XE TẢI TRONG GIAI ĐOẠN THIẾT KẾ

Để đáp ứng yêu cầu ngày một cao về an toàn cho người lái, ngày nay, chúng ta mong muốn thiết kế được các cabin xe tải đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn của thế giới, đặc biệt là tiêu chuẩn ECE R-29. Cabin phải được thiết kế sao cho đảm bảo không gian an toàn cho người lái và phụ lái sau khi tai nạn xảy ra. Bài báo này đề xuất phương pháp đánh giá an toàn bị động của cabin xe tải thông qua thí nghiệm ảo theo tiêu chuẩn ECE R-29. Công việc này giúp giảm...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
ĐÁNH GIÁ AN TOÀN BỊ ĐỘNG CỦA CABIN XE TẢI TRONG GIAI ĐOẠN THIẾT KẾ ĐÁNH GIÁ AN TOÀN BỊ ĐỘNG CỦA CABIN XE TẢI TRONG GIAI ĐOẠN THI ẾT K Ế (Method to evaluate the passive safety of truck cab in period design) KS. Nguyễn Thành Công PGS. TS. Nguyễn Văn Bang KS. Vũ Ngọc Khiêm Đại học Giao thông vận tải Hà Nội Tóm tắt: Để đáp ứng yêu cầu ngày một cao về an toàn cho ng ười lái, ngày nay, chúng ta mong muốn thiết kế được các cabin xe tải đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn c ủa th ế gi ới, đ ặc bi ệt là tiêu chuẩn ECE R-29. Cabin phải được thiết kế sao cho đảm bảo không gian an toàn cho ng ười lái và phụ lái sau khi tai nạn xảy ra. Bài báo này đề xuất phương pháp đánh giá an toàn bị đ ộng của cabin xe t ải thông qua thí nghi ệm ảo theo tiêu chuẩn ECE R-29. Công việc này giúp giảm b ớt th ời gian và chi phí thi ết k ế, khi cho phép nhà thiết kế dự đoán được biến dạng của kết cấu cabin và đưa ra các giải pháp phù h ợp. Abstract: With the sharp increase of concern for the occupant safety, it is desirable that the design of truck cab should meet the international safety requirements, especially the ECE R-29 standard. The cab must be designed in such a way that, adequate survival space to be guaranteed in the event of accident for the safety of the driver and co-driver. This paper proposes a method to evaluate the passive safety of truck cab under the ECE R-29 standard by the virtual testing. Since it allows designer to predict the behavior and optimize the structure performance on the very early stage of development, this method would help shorten the time and the cost of vehicle design. Keywords: Passive Safety; Numerical Simulation; Finite element modelling, ECE R-29 1. GIỚI THIỆU Trong quá trình thiết kế cabin, một yêu cầu quan trọng là an toàn cho ng ười lái khi x ảy ra tai nạn giao thông. Cabin phải được thiết kế sao cho đảm bảo không gian an toàn cho ng ười lái khi tai nạn xảy ra. Có nhiều tiêu chuẩn về an toàn cho người lái khi x ảy ra tai n ạn, nh ư ECE R-12; ECE R-29; ECE R-66; ECE R-95; FMVSS 204; FMVSS 208; FMVSS 216. Trong đó, tiêu chu ẩn ECE R- 29 quy định rõ ràng nhất về độ an toàn của cabin xe tải và là tiêu chu ẩn b ắt bu ộc đ ối v ới các xe t ải trên thị trường Châu Âu. Hiện nay, tiêu chuẩn ECE R-29 cũng đang đ ược áp d ụng r ộng rãi t ại các nước công nghiệp ôtô phát triển ở Châu Á như Ấn Độ, Trung Quốc, Hàn Quốc... Với xu hướng h ội nhập quốc tế rộng và sâu, ngành công nghiệp ôtô Việt Nam không chỉ dừng lại ở mức đáp ứng nhu cầu thị trường trong nước, mà cần tham gia vào thị trường khu vực và th ế giới đ ể phát tri ển m ạnh mẽ hơn. Vì vậy, việc nghiên cứu áp dụng các tiêu chuẩn an toàn k ỹ thu ật c ủa các n ước tiên ti ến nói chung, tiêu chuẩn ECE R-29 nói riêng vào công tác đánh giá mức độ an toàn của ôtô là cần thi ết. 2. CÁC QUY ĐỊNH CỦA TIÊU CHUẨN ECE R-29/02 Tiêu chuẩn ECE R-29 có 2 phiên bản, ECE R-29/01 và ECE R-29/02. Từ ngày 1 tháng 10 năm 2002, các quy định về an toàn của tiêu chuẩn ECE R-29/02 chính thức có hi ệu l ực t ại Châu Âu. Vì vậy, bài báo này chỉ đề cập tới các quy định của tiêu chu ẩn ECE R-29/02, các n ội dung sau đây có liên quan tới ECE R-29 được hiểu là ECE R-29/02. Theo tiêu chuẩn ECE R-29, cabin được kiểm tra độ an toàn trong các trường hợp chịu tải va đập từ phía trước (A), phía trên (B) và phía sau (C). 2.1 Va chạm từ phía trước Thử nghiệm này mô phỏng sự biến dạng của cabin khi va chạm với vật cản ở trước m ặt. Cho con lắc rắn kích thuớc mặt bên 2500x800mm, trọng lượng 1500 ± 250kg va chạm vào cabin ở vị trí sao cho độ cao trọng tâm của nó thấp hơn điểm R-Point trên gh ế xe kho ảng 50 +5/-0 mm. R-point là vị trí trọng tâm của tài xế khi ngồi trên ghế, đã được quy định bởi nhà s ản xu ất. Lấy trọng lượng con lắc là 1570kg, trọng lượng riêng của thép là 7850kg/m3 ta xác đ ịnh đ ược kích thước con lắc là 2500x800x100mm. Đối với xe tải trọng tải dưới 7 tấn, năng lượng cung cấp cho con l ắc là 30KJ. V ới xe trên 7 tấn, năng lượng cung cấp cho con lắc là 45KJ. 1 Độ bền nóc cabin (B) P = Tải trọng trục trước P ≤ 100 kN Va ch ạm B phía trước (A) E = 30 kJ tải trọng ≤ 7 tấn Độ bền E = 45 kJ vách sau (C) tải trọng > 7 tấn C Điểm R P = 2 kN/ tấn tải trọng A Hình 1. Thử nghiệm an toàn cabin theo tiêu chuẩn ECE R29/02 2.2 Thử nghiệm độ bền nóc cabin Thử nghiệm này mô phỏng quá trình lật xe, khi đó toàn bộ t ải trọng trục trước, t ối đa là 100kN sẽ đè lên nóc cabin. Tải trọng này được phân bố đều trên bề mặt của nóc xe. Kê các v ật r ắn t ại các vị trí của giảm chấn để chúng không biến dạng khi chất tải. 2.3 Thử nghiệm độ bền vách sau cabin Thử nghiệm này mô phỏng sự va chạm của mặt trước thùng vào vách sau cabin.Vách sau cabin phải chịu được tải trọng 2kN/ mỗi tấn tải trọng của xe. Tải tr ...