Araçlar için önden çarpışma etkilerini azaltıcı çarpışma kutusu tasarımının deneysel yaklaşım ve sayısal optimizasyonlar yardımıyla belirlenmesi

Araçlarda günlük kullanımda kazalar çeşitli şekillerde meydana gelmektedir. Trafik kazalarından korunmak amacıyla çok sayıda önlem alınmasına rağmen, kazalar hala kaçınılmaz olmaktadır. Özellikle yeni nesil mühendislik tedbirleri ile araç tasarımı alanında, çarpışma durumunda can kaybını önlemek ve araç hasarını azaltmak için birçok güvenlik yöntemi geliştirilmektedir. Bu güvenlik tedbirleri aktif ve pasif güvenlik sistemleri olarak iki başlık altında toplanabilir. Bu çalışmada, çarpışmadaki olumsuz etkileri olabildiğince azaltmak için, bir ölçeklendirilmiş kaza durumunda malzeme değişiklikleri ve araçtaki yapısal iyileştirmelerden oluşan pasif güvenlik sistemi incelenmiştir. Daire, altıgen, kare ve yeni tasarım olarak W şeklindeki kesitlere sahip çelik sac çarpma-kutuları, bu meseleye odaklanan yeni bir bakış açısı olarak şasi ile aracın tamponu arasında bir çarpışma şok dalgalarını ve deformasyon enerjisini sönümleyici ara ekipman olarak tasarlanmıştır. Önden çarpma senaryosu için 2.88m yüksek düşme testi kurulumu kullanılmıştır. Tasarımlar, homojen malzeme ve geometrideki kalınlık farklılıkları kullanılarak optimize edilmiştir. Deformasyon miktarları ve şok ivmeleri, çarpma işlemi sırasında emilen şok enerjisini tanımlamak için bazı durumlarda kullanılmışlardır. Bütün bu işlemler dinamik olarak sonlu elemanlar simülasyonları tarafından da gerçekleştirilmiştir. Son olarak ise, 1 mm kalınlığındaki St37 ekonomik çelikten imal edilen w kesitli sac metal çarpma-kutusu, önden çarpışmaların ölçeklendirilmiş versiyonu için yeterli miktarda darbe enerjisini 25 km/s hızla gerçekleşen kazalarda sönümlediği görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Araç Kazası, Çarpma-Kutusu ve Güvenlik, Enerji Emilimi ve Çarpışma Simülasyonu.