Deformácia čelného skla automobilu pri kolízii s projektilom
V každodennom živote je možnosť výskytu dopravných nehôd pomerne vysoká, či už je to kolízia dvoch automobilov alebo kolízia s chodcom. Preto je dnes v automobilovom priemysle trend, navrhovať kapoty a čelné sklá automobilov tak, aby pri dopade pohltili čo najviac kinetickej energie a zaistili účastníkom nehody najvyššiu možnú pravdepodobnosť na prežitie. Ako na bezpečnosť posádky pôsobí deformácia čelného skla pri kolízii s projektilom sa testuje pomocou systému ATOS TRITOP a ARAMIS.
Moderné čelné sklá sú dnes vyrábané pomocou vrstvenia špeciálneho typu skla striedavo s fóliou, ktoré má za úlohu zamedziť triešteniu. Do tohto procesu však vstupuje aj tvar skla automobilu. A preto sa za pomoci simulačných softvérov navrhujú tieto súčasti vozidiel vo virtuálnom priestore. Aby sme dokázali dobre simulovať chovanie čelného skla, je nutné dodať materiálový model, ktorý presne popisuje chovanie materiálu za rôznych podmienok.
Test správania deformácie čelného skla pri vysokorýchlostnej kolízii s oceľovým projektilom
Na zistenie presného materiálového modelu používame rôzne skúšky a testy, ktoré sú väčšinou konkrétne navrhnuté pre danú aplikáciu. To preto, aby čo najlepšie reflektovali vplyvy ako napríklad prostredie, lomové vlastnosti, šírenie napätia a pod. V tomto projekte je testované chovanie čelného skla automobilu pri vysokorýchlostnej kolízii s oceľovým projektilom. Na vykonanie testu bolo použité zariadenie ATOS TRITOP na zaistenie geometrického modelu, potom systém TRITOP zaistil presnú polohu diskrétnych bodov. Výstupné hodnoty a meranie nakoniec zaistili dve zariadenia ARAMIS – prvé vykonalo meranie celoplošnej deformácie čelného skla a druhé meralo rýchlosť a zrýchlenie kovového projektilu.
Veľmi presné meranie bez časovej a finančnej náročnosti
Meranie bolo spracované v priebehu niekoľkých sekúnd, pričom projektil dosiahol maximálnu rýchlosť 36 km/h. Vďaka dôkladnej príprave a vykonanej fotogrammetrii bolo možné z nameraných dát zistiť presnú trajektóriu projektilu a tým aj presné miesto kontaktu. Pri tejto rýchlosti dochádza v tomto mieste k prehĺbeniu až o 130 mm tesne pred odpružením.
Na takéto meranie je zariadenie ARAMIS ideálne, pretože pri dynamických skúškach tohto typu je nutná vysoká zriaďovacia frekvencia snímok. Zaznamenávacia rýchlosť tu bola zhruba 1000 snímok za sekundu. To dodáva výsledným hodnotám v 3D priestore istú „živosť“, vďaka ktorej je možné namerané dáta ihneď správne interpretovať a získať tak prehľad o kvalite vykonania skúšky vzápätí po ukončení akvizície.
Po vykonaní dôkladnej inšpekcie merania a kontrole správnosti prevedenia, bolo možné získať potrebné hodnoty, ktoré dohromady tvoria model tohto typu sklo-fóliového materiálu. Ten potom môžeme použiť na simuláciu správania skla pri zmenách geometrie alebo iných korekciách. Jedným z hlavných výstupov je deformačná farebná mapa, ktorá ukazuje presné hodnoty zmeny geometrie v priebehu deformácie. Veľkou výhodou tohto merania je, že dokážeme zistiť hodnoty aj pred odpružením a zistiť tak maximálne deformácie, ktoré v priebehu testu nastali.
Hlavným výsledkom týchto dynamických skúšok a testov, ktoré dokážeme zmerať a vyhodnotiť pomocou systému ARAMIS od spoločnosti GOM, je predovšetkým komplexná analýza dejov, ktoré vedú k vylepšovaniu ak novým inováciám, čo je základ pre zvýšenie bezpečnosti a zníženie možných trvalých následkov pre účastníkov dopravných nehôd.
