Ağır vasıtalar için ökzetik yapılı arka koruyucu bariyer tasarımı ve analizi

Dünya genelinde, artan nüfus, kentleşme ve ticaretin yükselmesi gibi nedenlerle talebin artması sonucunda otoyol taşımacılık sistemleri sürekli olarak gelişmektedir. Araç sayısındaki artış ise kaçınılmaz olarak kaza sayılarının artmasına yol açmaktadır. Bu kazaların dağılımını dikkate aldığımızda, altta kalma kazaları, bir yolcu aracının ağır bir vasıtanın arka kısmına çarpması durumunda meydana gelir. Bu çarpışma, yolcu aracının ağır vasıtanın altına kaymasına ve ölümcül sonuçlara neden olur, bu da yol güvenliğine ciddi bir tehdit oluşturur. Altta kalma kazalarını önlemek için en etkili güvenlik önlemlerinden biri, ağır araçlara arka koruma bariyeri (AKB) takmaktır. Bu çalışmada, AKB'lerin performansını artırmak için ökzetik yapıların kullanımı önerilmiştir. Ökzetik yapılar, negatif bir Poisson oranına sahip olmalarıyla karakterize edilir ve bu özel mekanik davranış, AKB'lerin enerji emme kapasitesini artırabilir ve çarpışan araçlardaki yolculara daha iyi koruma sağlayabilir. Bu amaçla, geleneksel bir AKB tasarımı öncelikle UNECE No. 58 sayılı düzenlemesine göre SpaceClaim yazılımıyla modellenmiştir. Daha sonra, boş çarpışma kutusu, bal peteği yapı ve ökzetik yapı ile doldurulmuş çarpışma kutuları AKB tasarımına eklenmiş ve bunların yeteneklerini değerlendirmek için Abaqus/Explicit yazılımı kullanılarak sonlu eleman analizleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, AKB'de farklı malzeme kullanımının, çarpışma hızının, dolgu yapısı kalınlığının ve örtüşme pozisyonlarının etkisi de araştırılmış ve elde edilen enerji, ivme ve tepki kuvveti sonuçları karşılaştırılmıştır. Simülasyonların sonucunda; boş çarpışma kutusu eklenmiş AKB'nin geleneksel AKB'den daha etkili olduğu, bal peteği yapı ile doldurulmuş çarpışma kutulu modelin boş çarpışma kutulu modelden daha etkili olduğu ve ökzetik yapı ile doldurulmuş çarpışma kutulu AKB modelinin bal peteği yapı ile doldurulmuş çarpışma kutulu modelden daha etkili olduğu görülmüştür.