Перевірки характеристик пасивної безпеки електромобіля категорії L7
Автор: Корнієнко Роман Вячеславович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Автомобільний транспорт
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Сьогодні ринок автомобілів категорії L7 переживає помітне зростання, пов’язане зі збільшенням попиту на компактні міські автомобілі. Вони можуть запропонувати комфорт замкнутого простору, невеликі потреби в просторі для паркування, достатню маневреність і низькі експлуатаційні витрати за прийнятною ціною покупки. І навпаки, слабкою стороною квадромобілів є рівень захисту екіпажу в разі аварії. Однак пасивна безпека є дуже важливим параметром будь-якого автомобіля. В першому розділі проаналізовано особливості процесу омологації автомобілів категорії L7 відповідно до вимог чинного законодавства. Основою для аналізу пасивної безпеки обрано конструкцію невеликого міського електромобіля категорії L7e-CP. Проаналізовано законодавчі вимоги до окремих компонентів квадромобіля пов’язаних з пасивною безпекою автомобіля. Розглянуто вимоги безпеки та законодавчо закріплені методики випробувань сидінь та кермових механізмів транспортних засобів. Порівняно 6 транспортних засобів категорії L7, що належать до категорії омологації квадромобілів. У двох випадках це автомобілі цільової категорії L7e-CP, а в інших чотирьох – омологовані в категорії L6e-BP (щоб можна було керувати ними з раннього віку). У другому розділі детально проаналізовані результати отримані під час краш-тестів, проведених EuroNCAP подібних конструкцій серійних автомобілів категорії L7. Ретельно вивчені оцінки кожного випробування для всіх транспортних засобів з метою порівняння рівня захисту екіпажу, який пропонують ці транспортні засоби та виявлення недоліків безпеки категорії квадромобілів. За результатами краш-тестів Renault Twizy було визнано найбезпечнішим квадромобілем. Розроблено детальну методологію перевірки пасивної безпеки квадромобілів за допомогою чотирьох краш-тестів. Три випробування на лобовий удар, які є найпоширенішим типом зіткнення, були цілеспрямовано розроблені, що підтверджено статистикою частоти напрямку удару доповненою дуже небезпечним (і відносно частим) тестом на бічний удар. Два випробування були розроблені зі статичним бар’єром, у той час як два з них використовували ударну вантажівку з прогресивно деформованим бар’єром, встановленим на носі. Запропонована серії із чотирьох краш-тестів: лобове зіткнення з огородженням, що поступово деформується, зі 100% охопленням передньої частини автомобіля на швидкості 50 км/год.; лобове зіткнення з жорстким бар’єром зі зниженою швидкістю удару до 30 км/год.; бічний удар тестової вантажівки на швидкості 50 км/год; лобовий удар зустрічних транспортних засобів, також із швидкістю обох учасників зіткнення 50 км/год. Усі випробування були розроблені з метою значного підвищення безпеки транспортних засобів категорії L7e. В третьому розділі подано результати моделювання. Подана оцінка позитивних і негативних фактів, які були виявлені під час створення або оцінювання. Високу точність демонструє загальна поведінка профілів, включаючи силу всіх з’єднань, висока точність імітації з’єднання матеріальної точки, замінюючи немодельовану частину змодельованою, що передає бажані сили або, наприклад, поведінка шин під час удару, коли через надмірне внутрішнє напруження вони природним чином здиралися з ободів і тим самим скидали тиск у них. Велику увагу було приділено максимально точному встановленню моделей матеріалів відповідно до стандартизованих значень. Крім того, була встановлена ерозія використовуваного матеріалу для бажаної втрати елементів у момент перевищення їх міцності з метою збереження стабільності розрахунку. З відкритого доступу було взято незавершену модель конструкції квадромобіля, що негативно вплинуло на процес моделювання та призвело до дещо іншої поведінки деяких частин. Нехтування заокругленнями в кутах сталевих профілів також могло вплинути на поведінку окремих профілів. Однак результуюча помилка, яка виникла під час створення числової моделі, була охарактеризована як прийнятна в загальному масштабі, і моделювання можна вважати точним. Об’єкт дослідження: закономірності та фактори, що впливають на ефективність функціонування пасивної безпеки транспортних засобів категорії L7. Предмет дослідження: методика тестування автомобілів категорії L7 та поведінка елементів пасивної безпеки. Мета роботи – розроблення методики перевірки пасивної безпеки транспортних засобів категорії L7. Ключові слова: квадромобілі, пасивна безпека, краш-тест, симуляція аварії, безпека дорожнього руху, метод скінчених елементів. Перелік використаних літературних джерел: 1. Скляров В.М., Волков В.П., Сергієнко М.Є. Автомобіль. Особливості конструкції. Харків: 2013. 927с. 2. Дмитрів І.В. Автомобільний транспорт. Теорія і практика наукових досліджень. Навчальний посібник. Національний університет „Львівська політехніка”. – Львів : СПОЛОМ, 2019. 316 с.