Испытание энергопоглотителя

По статистике, 64% всех столкновений, в которых есть пострадавшие, приходятся на переднюю часть автомобиля, поэтому большую роль в обеспечении пассивной безопасности играют передние энергопоглощающие зоны деформации.
Их задача состоит в том, чтобы поглотить кинетическую энергию удара, сохранить целостность салона и снизить его деформации. Наибольшую опасность для человека представляют высокие ускорения, наличие деформируемой зоны позволяет снизить их воздействие, за счет того, что замедление автомобиля происходит более плавно.
Для этого используются конструкции с программируемой деформацией. В такие конструкции могут вноситься начальные несовершенства в виде отверстий или выштамповок, которые обеспечивают их деформацию по заранее определенной форме.
Как и большинстве автомобилей, в нашей конструкции основными энергопоглощающими элементами при фронтальном столкновении являются передние лонжероны. Их конструкция должна обеспечивать достаточную прочность и жесткость при обычной эксплуатации, так как они также является частью несущей системы. Но в случае столкновения они должна сдеформироваться по заранее определенной форме. В процессе деформации энергопоглощающий элемент должен создавать силу, которая будет замедлять автомобиль, таким образом кинетическая энергия удара будет расходоваться на постепенную деформацию этого элемента.
Металлические профили поглощают наибольшее количество энергии, когда она складываются в “гармошку” с образованием пластических складок.
При проектировании лонжерона его поведение при разрушении имитировалось с помощью компьютерного моделирования. Для того, чтобы конструкция деформировалась предсказуемо, на ребрах выполнены отверстия, которые задают места образования складок.
Для проверки моделирования были проведены испытания образца лонжерона.
Испытания проводились на Дмитровском автополигоне на стенде маятникового типа. Лонжерон закрепляется на опоре стенда и по нему производится удар маятником массой 316 кг.
Испытания подтвердили работоспособность конструкции. Лонжерон сдеформировался по ожидаемой форме, максимальные ускорения составили 39 g. Так как энергия маятника была меньше, чем энергия автомобиля при столкновении, лонжерон сдеформировался лишь частично.

Провели калибровку модели для расчета лонжеронов. Величина деформации моделируется с погрешностью менее 1 процента, хотя форма деформации немного отличается от экспериментальной.

По результатам испытаний теперь можно уточнить компьютерную модель и использовать ее для дальнейшей модификации конструкции.