Khảo sát thiệt hại tai nạn ô tô do va chạm từ phía sau xe tải và các biện pháp cải tiến nâng cao an toàn

Bài viết tập trung vào việc khảo sát các vụ tai nạn ô tô tải trên 10 tấn với các xe cở nhỏ ở phía sau. Khảo sát các nghiên cứu trên thế giới về hệ thống cản trước và cản sau của các dòng xe du lịch, sử dụng phần mềm catia để thiết kế cản sau, công cụ chia lưới Altair Hyper và mô phỏng bằng phần mềm LS-Dyna. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khảo sát thiệt hại tai nạn ô tô do va chạm từ phía sau xe tải và các biện pháp cải tiến nâng cao an toàn KHẢO SÁT THIỆT HẠI TAI NẠN Ô TÔ DO VA CHẠM TỪ PHÍA SAU XE TẢI VÀ CÁC BIỆN PHÁP CẢI TIẾN NÂNG CAO AN TOÀN Nguyễn Phụ Thƣợng Lƣu1, Trần Thế Anh2 1 Ngành Công nghệ kỹ thuật ô tô, Trƣờng Đại học Công nghệ TP.HCM 2 Khoa Cơ khí Động Lực, Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Email: *npt.luu@hutech.edu.vn, **trantheanhxl@gmail.com TÓM TẮT Bài viết tập trung vào việc khảo sát các vụ tai nạn ô tô tải trên 10 tấn với các xe cở nhỏ ở phía sau. Khảo sát các nghiên cứu trên thế giới về hệ thống cản trƣớc và cản sau của các dòng xe du lịch, sử dụng phần mềm catia để thiết kế cản sau, công cụ chia lƣới Altair Hyper và mô phỏng bằng phần mềm LS-Dyna. Các số liệu từ việc phân tích này chúng ta có thể phân tích đƣợc các va chạm với các tốc độ khác nhau, các vật liệu khác nhau và độ dày khác nhau. Từ việc phân tích này có thể rút ra các kết quả biến dạng của cản sau, các kiểu hấp thụ năng lƣợng của cản sau để lựa chọn vật liệu và thiết kế tối ƣu trƣớc khi thử nghiệm. Từ khóa: Va chạm, ls-dyna, hypermesh, cản ô tô, tai nạn ô tô. 1. GIỚI THIỆU Trong những năm gần đây, kinh tế Việt Nam phát triển rất mạnh nhu cầu đời sống ngƣời dân càng đƣợc nâng cao. Kéo theo ngành công nghiệp ô tô phát triển rất mạnh. Đặc biệt là ô tô phục vụ cho nghành kinh doanh vận tải hàng hoá và ô tô cá nhân. Các xe ô tô tải bán ra thị trƣờng rất nhiều, theo báo cáo của hiệp hội các nhà sản xuất ô tô của Việt Nam ( VAMA) thị trƣờng Việt Nam tiêu thụ 288.683 ô tô các loại [ 1 ], Theo số liệu thống kê từ Hiệp hội Các nhà sản xuất xe máy Việt Nam (VAMM), trong năm 2018 các nhà sản xuất xe máy bán đƣợc 3.386.097 xe [2] . Theo thống kê, tốc độ tăng trƣởng lƣợng xe ô tô tại Việt Nam hiện nay là 16%, trong khi đó, tốc độ phát triển hạ tầng giao thông là 0,25% [3]. Từ đó chúng ta có thể thấy rằng hệ thống giao thông đƣờng bộ ngày càng đông đúc, kéo theo các vụ tai nạn rất dể xảy ra. Theo thống kê thì toàn quốc năm 2018 xảy ra hơn 18.700 vụ làm hơn 8.200 ngƣời chết và khoảng 14.800 ngƣời bị thƣơng [4]. Trong đó các vụ tai nạn giao thông va chạm giữa xe máy và xe tải, ô tô con và xe tải thì đa số đều dẫn đến tử vong. Điển hình vụ tai nạn giao thông ngày 03/03 ở Thái Bình [5], tai nạn giữa xe máy và xe tải ngày 10/06 tại TP.HCM [6], tai nạn ngày 11/01 tại Bến Tre [7]. Vụ tai nạn này 18/01/2017 tại Hà Nội [8]. Tai nạn ngày 18/11 tai Hà Nội [9]. Từ các số liệu thống kê trên các vụ tai nạn chết ngƣời rất nhiều, gây ra bao mất mát đau thƣơng cho nhiều gia đình, gây hệ luỵ cho xã hội. Trong đó các vụ tai nạn va chạm phía sau xe tải hầu hết đều gây chết ngƣời. Nguyên nhân chính là do xe tải lớn đều không gắn cản sau hoặc có gắn cản sau nhƣng không đảm bảo an toàn. Theo thực tế khảo sát tại khu vực quốc lộ 1A tại khu vực quận 12 thì cứ 100 ô tô tải trên 10 tấn thì có khoản 70 xe không có gắn cản sau hoặc gắn cản sau không đúng theo quy định của cục đăng kiểm Việt Nam. Dƣới đây là một số hình ảnh tai nạn giao thông và xe tải khi tham gia giao thông 1416 Hình 1.1: Tai nạn xe máy chui gầm xe tải (xe tải không gắn cản sau) Hình 1.2: Tai nạn xe máy chui gầm xe tải (xe tải có gắn cản sau nhƣng không đảm bảo an toàn) Hình 1.3: Tai nạn xe ô tô con chui gầm xe tải (xe tải có gắn cản sau nhƣng không đảm bảo an toàn) Hình 1.4. Xe tải lớn không gắn cản khi tham gia giao thông trên quốc lộ 1A 1417 Hình 1.5: xe tải có gắn cản sau nhƣng không đảm bảo an toàn (nếu va chạm góc bên trái hoặc bên phải thì ô tô có thể bị chui gầm xe) Hình 1.6: Xe tải không gắn cản sau Các nguyên nhân các xe tải lớn không gắn cản hoặc gắn cản sau không đảm bảo an toàn. Do cản sau thiết kế không đảm bảo chất lƣợng sử dụng một thời gian bị hƣ hỏng hoặc do các xe tải lớn đuôi xe dài nên gắn cản sau thấp ảnh hƣởng đến góc thoát sau khi xe qua các dốc cao dể bị va chạm. Từ các nguyên nhân trên, bài báo này đã nghiên cứu về ―KHẢO SÁT THIỆT HẠI TAI NẠN Ô TÔ DO VA CHẠM TỪ PHÍA SAU XE TẢI VÀ CÁC BIỆN PHÁP CẢI TIẾN NÂNG CAO AN TOÀN‖ đã đƣợc thực hiện nhằm mục đích khảo sát các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc, từ đó đƣa ra hƣớng tích cực để cải tiến cản sau cho phù hợp với thực trạng ở Việt Nam. 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Va chạm là tiếp xúc bất thình lình giữa các vật rắn gây nên sự thay đổi các đặc trƣng cơ học của chúng. Vận tốc các điểm của vật rắn thay đổi một lƣợng hữu hạn trong một thời gian rất nhỏ. Quan hệ chuyển động của 2 xe trong suốt quá trình va chạm [10]: Giả sử cho hai xe chuyển động trên trục tọa độ OX v1 là vận tốc xe 1 v2 là vận tốc xe 2 p là vận tốc tƣơng đối của hai xe trƣớc va chạm p‘ là vận tốc tƣơng đối của hai xe sau va chạm Hình 2.1 Hai xe chuyển động trên trục tọa độ OX Khi hai xe chuyển động xảy ra va chạm thì các trƣờng hợp xảy ra đƣợc thể hiện trong bảng 2.1 1418 Bảng 2.1. Trƣờng hợp xảy ra va chạm đúng tâm Trƣờng hợp : Va chạm giữa xe 1 và xe 2, xe 1 chuyển động và xe 2 đứng yên Khi hai xe chuyển động xảy ra va chạm với nhau (va chạm đúng tâm) thì sẽ xuất hiện một năng lƣợng, năng lƣợng này gọi là năng lƣợng va chạm. Năng lƣợng va chạm phụ thuộc vào tốc độ va chạm, kết cấu khung xƣơng và vật liệu chế tạo của xe. Với vận tốc không thay đổi thì năng lƣợng va chạm lớn nhất khi kết cấu khung xƣơng và vật liệu chế tạo của xe tuyệt đối cứng. Nhƣng thực chất trong quá trình va chạm của hai xe do sự biến dạng của kết cấu và vật liệu chế tạo nó sẽ hấp thụ một khoảng năng lƣợng, năng lƣợng này ...