PASIVNA SIGURNOST AUTOMOBILA

Virtualni crash-testovi: neograničeni broj simulacija donosi uspjeh (2/2)

Foto: automotive-fleet.com

Moćna i skupa računala te još skuplji analitički software omogućuju inženjerima detaljnu analizu ponašanja automobila u sudaru prije nego se uopće dogodi

Virtualni crash-testovi: više simulacija, manje gužvanja lima (1/2)

Metoda konačnih elemenata (često se koristi kratica FEM od Finite Element Method) funkcionira tako da se taj model podijeli na vrlo sitne, plošne ili prostorne, elemente. Ovisno o veličini automobila te složenosti simulacije broj konačnih elemenata može dosegnuti i milijun. Računalu ponekad treba dva ili tri dana za potpuni izračun svih jednadžbi.

Računalni model omogućuje detaljnu analizu opterećenja i deformacija svakog dijela karoserije. Rezultati ponekad znaju iznenaditi, tako su pri simulaciji bočnog udara prošle generacije BMW-a X5 inženjeri došli do neobičnog zaključka da pojačavanjem praga smanjuju sigurnost putnika jer se zona deformacije vertikalnog stupa između vrata podiže i ugrožava glavu i prsa putnika. Oslabljivanjem donjeg nosača smanjena je opasnost po putnike na stražnjoj klupi.

Pored simulacije sudara specificiranih u Euro NCAP testiranju rade se i brojni drugi testovi, poput prevrtanja. Bolji uvid u ozljede je ključ uspjeha. Lutke u stvarnim crash-testovima mogu registrirati ozljede na 20 mjesta, a kompjutorska simulacija pruža neograničene mogućnosti, uz variranje visine i mase putnika

Odrasli i djeca: variranje tjelesne mase i veličine osoba daje dragocjene rezultate. S obzirom na stanje računalne tehnologije početkom 1980-ih, razvoj simulacija u testiranju automobila bilo je mukotrpno i iznimno skupo. Zbog toga je oformljen FAT (Forschungsgemeinschaft Automobil-Technik), konzorcij svih njemačkih proizvođača (Audi, BMW, Ford, Daimler-Benz, Opel, Porsche i Volkswagen), koji je bio nositelj razvoja, odnosno uvođenje računalne tehnologije za bazično konstruiranje automobila.

Prva je uspješna simulacija frontalnog sudara napravljena 1986., pri redizajnu modela Volkswagen Polo druge generacije. Simulacija se odnosila samo na prednji dio karoserije, odnosno polu-školjku bez ostalih komponenti, pa se radilo o znatno manjem broju konačnih elemenata nego se koriste danas. Računalu je ipak trebao cijeli dan da završi proračun. To je definiralo sitne, ali bitne dorade i ojačanja strukture postojeće karoserije uvedene 1981., koje su bitno povećale pasivnu sigurnost.

Simulirani sudar u prepreku ili drugi automobil koji u stvarnosti traje desetinku ili dvije, dijeli se na 10.000 vremenskih jedinica. Drugim riječima položaj (a samim tim i deformacija) svakog od nekoliko stotina tisuća elemenata izračunava se 10.000 puta. Treba uzeti u obzir da se ne radi samo analiza svih dijelova automobila već i virtualnih lutaka (odnosno osoba) u ispitivanom automobilu.

Moćna računala i napredni programi omogućavaju da simulacija potpuno odgovara stvarnom sudaru. Današnje analize postižu i 100-postotno podudaranje u svakom detalju simulacije i sudara, pa je crash-test tek završna potvrda. Analizira se svaki dio. Programi koji se koriste imaju nevjerojatne mogućnosti pa se automobil može promatrati kao cjelina ili odvojeno

Zahvaljujući elementima aktivne (ABS, ESP…) i pasivne sigurnosti (bolja karoserija, zračni jastuci…) značajno je smanjeno stradanje. Primjerice, u Njemačkoj je 1950. bilo 2,5 milijuna vozila, a danas ih je više od 45 milijuna. Da sigurnost nije napredovala, danas bi na njemačkim cestama godišnje ginulo 125.000 ljudi, a tijekom 2021 poginulo ih je 2562, najmanje od početka mjerenja smrtnosti na cestama, s tendencijom daljnjeg smanjenja.

Autor: Matko Jović

 

 

Autor