Genleştirilmiş polipropilen tampon dolgu malzemelerinde yoğunluğun yaya çarpışma performansına etkisinin sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi

Abstract

Tampon darbe emiciler taşıtlarda tampon ve çarpışma kutusu arasında yer alan ve çarpışma anında tampondan aldığı enerjinin bir kısmını sönümleyerek, çarpışma kutusuna ileten pasif güvenlik yapılarıdır. Bu yapılar düşük hızlardaki park kazalarında veya taşıt yaya çarpmalarında belirgin bir rol üstlenirken, yüksek hızlı kazalarda ihmal edilebilir seviyede düşük enerji sönümleme özelliğine sahiptir. Bu çalışmada tampon darbe emici malzemelerin yoğunluk değişiminin, taşıt ile yaya kazalarında yayanın yaralanması üzerine etkisi bilgisayar destekli simülasyonlar ile incelenmiştir. Simülasyonlarda yayanın çarpma anında taşıta temas eden bacak kısmı için silindirik ve düz olmak üzere iki farklı yaya modeli belirlenmiştir. Belirlenen bu rijit yaya modeli taşıt tamponuna ortadan ve çeyrek dilimden çarpacak şekilde ayarlamıştır. Simülasyonlar düşük hızlı taşıt yaya çarpmalarında dahi tamponun, tampon darbe emici yapıya kadar deforme olduğunu ve yayaya etkiyen çarpışma kuvvetini darbe emicinin yoğunluğuna bağlı olarak ciddi şekilde arttığını göstermektedir. Ayrıca aracın orta noktasından gerçekleştirilen çarpışmalarda tampon darbe emici tasarımı gereği çarpışmaya direk katıldığı ve aktif rol oynadığı görülmüştür. Fakat tamponun çeyrek diliminden çarpmalarda ise tampon darbe emici çarpışmaya katılmadan, tampon direk katılarak tepki kuvveti iletmiştir.

Bumper energy absorber lays between bumper and crush box in vehicles. It is described as a passive safety structure that absorbs the energy conducted by the bumper during the crash. Although they are very efficient at low-speed crushes such that pedestrian-involved or parking accidents, their effectiveness is neglected at high-speed crushes as they can absorb energy less than significant. In this study, bumper energy absorber is examined through computer-associated simulations to investigate the effect of different material densities of bumper energy absorber on pedestrian-involved accidents. For this reason, the points of contact of a pedestrian are determined as rigid square, and cylindrical, separately. Also, the crush is arranged as if the point of contact is at the middle and quarter part of the bumper of a vehicle. The simulation result shows that the force acting on the pedestrian increases with respect to an increase in the density of the bumper energy absorber because even in low-speed crushes, the bumper deforms to the point where it reaches the energy absorber structure. Moreover, the bumper energy absorber is directly involved in the center collision thanks to its natural design shape. On the other hand, before the bumper energy absorber involves the collusion, the bumper involves the collusion directly and creates the reaction force.