Deformace čelního skla automobilu při kolizi s projektilem
V každodenním životě je možnost výskytu dopravních nehod poměrně vysoká, ať už je to kolize dvou automobilů či kolize s chodcem. Proto je dnes v automobilovém průmyslu trend, navrhovat kapoty a čelní skla automobilů tak, aby při dopadu pohltily co nejvíce kinetické energie a zajistily účastníkům nehody nejvyšší možnou pravděpodobnost na přežití. Jak na bezpečnost posádky působí deformace čelního skla při kolizi s projektilem se testuje pomocí systému ATOS TRITOP a ARAMIS.
Moderní čelní skla jsou dnes vyráběná pomocí vrstvení speciálního typu skla střídavě s fólií, které má za úkol zamezit tříštění. Do tohoto procesu ovšem také vstupuje tvar skla automobilu. A proto se za pomoci simulačních softwarů navrhují tyto součásti vozidel ve virtuálním prostoru. Abychom dokázali dobře simulovat chování čelního skla, je nutné dodat materiálový model, který přesně popisuje chování materiálu za různých podmínek.
Test chování deformace čelního skla při vysokorychlostní kolizi s ocelovým projektilem
Ke zjištění přesného materiálového modelu používáme různé zkoušky a testy, které jsou většinou konkrétně navržené pro danou aplikaci. To proto, aby co nejlépe reflektovaly vlivy jako například prostředí, lomové vlastnosti, šíření napětí apod. V tomto projektu je testováno chování čelního skla automobilu při vysokorychlostní kolizi s ocelovým projektilem. K provedení testu bylo použito zařízení ATOS TRITOP ke zajištění geometrického modelu, poté systém TRITOP zajistil přesnou polohu diskrétních bodů. Výstupní hodnoty a měření nakonec zajistila dvě zařízení ARAMIS – první provedlo měření celoplošné deformace čelního skla a druhé měřilo rychlost a zrychlení kovového projektilu.
Velmi přesné měření bez časové a finanční náročnosti
Měření bylo zpracováno během několika sekund, přičemž projektil dosáhl maximální rychlosti 36 km/h. Díky důkladné přípravě a provedené fotogrammetrii bylo možné z naměřených dat zjistit přesnou trajektorii projektilu a tím i přesné místo kontaktu. Při této rychlosti dochází v tomto místě k prohloubení až o 130 mm těsně před odpružením.
K takovému měření je zařízení ARAMIS ideální, jelikož při dynamických zkouškách tohoto typu je nutná vysoká pořizovací frekvence snímků. Zaznamenávací rychlost zde byla zhruba 1000 snímků za sekundu. To dodává výsledným hodnotám v 3D prostoru jistou „živost“, díky které lze naměřená data ihned správně interpretovat a získat tak přehled o kvalitě provedení zkoušky vzápětí po ukončení akvizice.
Po provedení důkladné inspekce měření a kontrole správnosti provedení, bylo možné získat potřebné hodnoty, které dohromady tvoří model tohoto typu sklo-fóliového materiálu. Ten pak můžeme použít na simulace chování skla při změnách geometrie nebo jiných korekcích. Jedním z hlavních výstupů je deformační barevná mapa, která ukazuje přesné hodnoty změny geometrie v průběhu deformace. Velikou výhodou tohoto měření je, že dokážeme zjistit hodnoty i před odpružením a zjistit tak maximální deformace, které v průběhu testu nastaly.
Hlavním výsledkem těchto dynamických zkoušek a testů, které dokážeme změřit a vyhodnotit pomocí systému ARAMIS od společnosti GOM, je především komplexní analýza dějů, které vedou k vylepšování a k novým inovacím, což je základ pro zvýšení bezpečnosti a snížení možných trvalých následků pro účastníky dopravních nehod.
