تست تصادف ساختگی امروزه به صورت یک سرویس عمومی خودروها درآمده که باید در کارخانجات تولید اتومبیل اجرا گردد.گرچه هر ساله خودروها، کمی ایمن تر می گردند و میزان مرگ میر در حال کاهش می باشد اما هنوز تصادفات اتومبیل یکی از عمده ترین عوامل مرگ و میر و آسیب در جهان به شمار می آید.
کار آدمک های ساختگی در واقع شبیه سازی انسانی می باشد که در حال تصادف کردن است که این در حالی می باشد که جمع آوری این اطلاعات از یک انسان واقعی غیرممکن می باشد.
تمامی تست های تصادف از روبه رو که در آمریکا به طور مصنوعی انجام می شود از یک نوع می باشد که به آن تصادف های ساختگی هیبرید 3 می گویند. آدمک های به کار رفته در این تست ها همگی از موادی ساخته شده است که شبیه بدن یک انسان واقعی گردد.برای مثال آنها دارای ستون فقراتی می باشند که از لایه های متناوب از فلز و دارای دیسک و پوشش پلاستیکی می باشند.
آدمکها در ابعاد متفاوتی وجود دارند و همچنین آنها دارای درصد و جنسیت متفاوتی نیز می باشند.برای مثال یک مرد پانزده درصدی نمایانگر یک مرد سایز متوسط می باشد. این آدمکی می باشد که معمولا در تصادفات ساختگی استفاده می گردد.که وزن آن حدود 77 کیلوگرم و قد آن حدود 78/1 متر می باشد.
تست های ساختگی دارای 3 نوع ابزار می باشند.
این وسیله میزان شتاب را در یک مسیر ویژه اندازه گیری میکند.که از این اطلاعات می توان برای محاسبه میزان آسیب های احتمالی استفاده کرد.شتاب با هر تغییر سرعت ناگهانی درجه بندی می گردد.برای مثال اگر سر شما با سرعت به یک دیوار آجری برخورد کند، سرعت سر شما خیلی سریع تغییر می کند که به این دلیل می تواند آسیب ببیند.اما بر فرض اگر سر شما با یک بالش برخورد کند سر شما به آهستگی تغییر سرعت خواهد داشت و هیچ گونه آسیبی نخواهد دید.
در اطراف یک تست تصادف ساختگی شتاب سنج های زیادی قرار داده می شود.در داخل سر آدمک شتاب سنجی وجود دارد که می تواند شتاب را در سه مسیر مختلف ( جلو و عقب، بالا و پایین، چپ و راست ) اندازه گیری کند.همچنین در سینه، لگن، پا و دیگر اعضای بدن آدمک شتاب سنج قرار داده می شود.
نمودار فوق نشان دهنده ی شتاب سر راننده اتومبیل در خلال یک تصادف از روبه رو با سرعت 35 مایل بر ساعت ( 3/56 کیلو متر بر ساعت ) می باشد. همانطور که مشاهده می کنید این یک مقدار ثابتی نمی باشد و در طی تصادف دارای نوسان زیادی است.که در این نمودار بیشترین مقدار مربوط به زمانی است که سر با یک شی سخت و یا ایربگ برخورد دارد.
در داخل بدن آدمک یک سنسور فشار قرار داده شده است که میزان نیروی وارده بر قسمت های مختلف بدن آدمک را اندازه گیری می کند.
نمودار بالا نشان دهنده نیروی وارده بر استخوان ران راننده بر حسب نیوتون در طی تصادف از روبه رو با سرعت 35 مایل می باشد. می توان از میزان ماکزیمم فشار برای محاسبه احتمال شکستن استخوان استفاده کرد.
این سنسور در قفسه سینه آدمک قرار داده می شود.که میزان انحراف سینه را در طی تصادف اندازه گیری می کند.
با تحلیل نمودار بالا متوجه خواهیم شد که سینه راننده در حین تصادف تحت فشار قرار خواهد گرفت.در این تصادف دقیق، سینه راننده در حدود 2 اینچ ( 46 میلیمتر) فشرده شده.این آسیب ممکن است دردناک باشد اما کشنده نیست.
حال اجازه دهید نگاهی به یک تست تصادف واقعی داشته باشیم.
اداره کل ایمنی ترافیکی بزرگراه های بین المللی ( NHTSA) دو نوع تست تصادف را برای تایید صلاحیت خودروها تعریف کرده است :
1- ضربه از روبه رو با سرعت mph35 مایل – در mph35 ( kph56 ) خودرو مستقیما به یک مانع سخت بتونی برخورد خواهد کرد.این دقیقا شبیه است با برخورد دو خودرو از روبه رو با وزن یکسان و با سرعت 35 مایل به یکدیگر.
2- ضربه از پهلو با سرعت mph35 – این تست درست شبیه است با عبور یک خودرو از تقاطع و ضربه ی از پهلوی خودرویی که از چراغ قرمز عبور کرده است می باشد.
رنگ آمیزی تست تصادف :
قبل از این که آدمک های تست تصادف در خودرو قرار داده شوند محققان به آنها رنگ می زنند.رنگ های مختلفی به قسمت هایی از بدن آدمک که احتمال برخورد در حین تصادف در آن وجود دارد زده می شود.زانوها، صورت و قسمت هایی از جمجمه هر کدام با رنگ های متفاوتی نقاشی می شوند. بر طبق تصویر زیر، رنگ آبی که به صورت آدک زده شده بود به کیسه ی هوا یا ایربگ آغشته شده و همچنین رنگ قرمزی که به زانوی چپ آدمک زده شده بود به فرمان اتومبیل آغشته شده.
در واقع این رنگ ها نشان دهنده این می باشند که کدام قسمت بدن توسط کدام قسمت از اجزا در داخل کابین خودرو آسیب خواهد دید و این اطلاعات به محققان کمک خواهد کرد تا از قسمتی از آسیب ها در تصادفات آینده جلوگیری کنند.
حالا اجازه بدهید که به یک تست تصادف از روبه رو با سرعت 35 مایل نگاه کنیم.
تنظیمات خودرو :
عکس زیر نشان می دهد که این خودروی ون آماده تصادف می باشد.آدمک ها در خودرو در موقعیت خود قرار داده شده اند.و تمام تجهیزات مورد نیاز در داخل خودرو و در آدمک ها قرار داده شده و چک شده اند.برای تنظیم وزن خودرو کیسه های شنی در داخل اتومبیل قرار داده شده است.
در آنجا 15 عدد دوربین سرعت بالا قرار داده شده که بعضی از آنها در زیر خودرو می باشند.سرعت آنها 1000 فریم در ثانیه می باشد.خودرو را از مانع دور کرده و آماده تصادف می کنند قرقره ای در مسیر نصب شده است تا اتومبیل را در مسیر مستقیم خود بکشد.اتومبیل در سرعت 35 مایل بر ساعت به مانع برخورد خواهد کرد.که از لحظه برخورد اتومبیل به مانع تا لحظه ایستادن آن تنها 1/0 ثانیه سپری خواهد شد.
بعد از تصادف :
اجازه بدهید به چند تصویر نگاه بیندازیم. این خودرو توانسته 4 ستاره را در این تست از روبه رو بگیرد.
همانطور که مشاهده می کنید جلوی اتومبیل کاملا جمع شده. و این خوب است چون با جمع شدن جلوی اتومبیل بیشتر انرژی جنبشی اجاد شده حین حرکت در این قسمت گرفته خواهد شد.
قسمت جلویی این ون در حدود 23 اینچ ( cm58 ) جمع شده.
تصادف بهینه :
بدیهی است که تصادف ایده آل در واقع تصادف به هیچ وجه می باشد. اما اجازه بدهید فرض کنیم که شما در آستانه تصادف کردن می باشید، و شما خواهان بهترین شانس برای بقای خود می باشید.سیستم های ایمنی خودروی شما چگونه عمل خواهند کرد تا شما تصادف آرامی داشته باشید؟
شدت یک تصادف به میزان انرژی جنبشی خودروی شما بستگی دارد.زمانی که بدن شما با سرعت 35 مایل حرکت می کند دارای مقداری انرژی جنبشی می باشد. بعد از تصادف وقتی شما کاملا متوقف می شوید، انرژی جنبشی شما به صفر خواهد رسید.کمترین میزان آسیب دیدگی زمانی رخ می دهد که این انرژی جنبشی به آرامی از بین برود. و وظیفه برخی از سیستم های ایمنی موجود در خودرو انجام این عمل می باشد.
فرضا خودروی شما دارای کمربند ایمنی و همچنین کاهش دهنده ی نیرو می باشد.بعد از اینکه خودرو به یک مانع برخورد کند کمربند ایمنی به سرعت محکم می شود اما درست قبل از اینکه ایربگ عمل کند.در حین انکه شما به سوی ایربگ پرتاب می شوید کمربند مقداری از این انرژی جنبشی را دریافت خواهد کرد، در حدود یک هزارم ثانیه بعد این نیرو به پشت منتقل می گردد که امکان شروع آسیب را دارد بنابراین کاهش دهنده ی نیرو در این زمان وارد عمل می شود و اطمینان حاصل می کند که نیروی به وجود آمده در کمربند خیلی شدید نباشد.
در مرحله بعد ایربگ عمل کرده و بیشترین حرکت رو به جلوی سر شما را می گیرد تا از برخورد با جسم سخت محافظت شود.
در این تصادف فرضی تمام سیستم های ایمنی عمل کردند تا حرکت رو به جلوی شما را آرام تر کنند.اگر شما به طور مثال مکربند ایمنی خود را نبسته باشید شما یکی از مراحل محافظت از خود را از دست داده اید و احتمال آسیب شما در حین برخورد با کیسه ی هوا چندین برابر می شود.بسیاری از اتومبیل ها دارای کمربند ایمنی و همچنین کاهش دهنده نیرو می باشند، اما اما چیزهای بیشتری برای بهبود ایمنی در حال به وجود آمدن می باشد.
پیشرفت ایمنی در آینده :
فکر کنید که در حین تصادف کیسه های هوای متعددی از تمام قسمت های اتومبیل عمل کرده در این صورت تمام بدن شما از آسیب در امان خواهد بود.اما در حال حاضر بیشتر تاکید بر ساخت سیستم های هوشمند ایمنی در خودروها می باشد.
یکی از آخرین و پیشرفته ترین سیستم های ایمنی در این زمینه شناخته شده می باشد کیسه هوای هوشمند می باشد.این ایربگ با هر سرعت و فشاری می تواند عمل کند،که بستگی به وزن و موقعیت نشستن سرنشین و همچنین شدت تصادف دارد.
متاسفانه، گاهی عمل کردن ایربگ می تواند آسیب های شدیدی و گاهی حتی باعث مرگ راننده و یا سرنشینان خودرو گردد. تکنولوژی جدید در سیستم های ایربگ پیشرفته باعث شده تا در حد ممکن از ریسک آن کاهش یافته و بر عملکرد و کارآیی آن بیفزاید.
همچنین ما در آینده شاهد کمربند های هوشمند نیز خواهیم بود که می تواند وزن و موقعیت سرنشین را حس کرده تا ماکزیمم میزان فشاری که می تواند وارد کند را محاسبه کند.
منبع : وبلاگ تخصصي مهندسي مكانيك
