بررسی عددی اثر جنس و ضخامت پوسته در مکانیک برخورد کلاه ایمنی موتورسیکلت
نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی / دانشگاه حکیمسبزواری، سبزوار
2 دانشگاه حکیم سبزواری-دانشکده فنی و مهندسی- گروه مهندسی مکانیک
doi
10.22060/mej.2020.16512.6379چکیده
در تصادفات موتورسیکلت، شتاب وارد بر سر ناشی از برخورد، خطر بسیار زیادی برای سلامتی موتورسوار و سرنشینان دارد. در این پژوهش با استفاده از مدل اجزاء محدود به تحلیل دینامیکی برخورد مجموعه کلاه ایمنی شامل سر، پوسته، فوم، بالشتک و بند پارچهای برای بررسی اثر ضخامت و جنس پوسته بر معیار آسیب سر (اچآیسی) پرداخته شده است. کلاه ایمنی از نوع جلوباز با در نظرگرفتن سه جنس رایج انتخاب شد. در بیشتر تصادفات در لحظه برخورد سر با زمین، نحوه قرارگیری سر بهصورت مایل میباشد. در مدل شبیهسازی شده این مقاله، در برخورد نیز سر بهصورت مایل قرار گرفته است. نتایج بهدست آمده از این تحقیق با نتایج آزمایشات تجربی و مقالات معتبر تایید شدهاند. نتایج شبیهسازی نشان میدهد که ضخامت بهینهای برای کلاه ایمنی صرفنظر از جنس آن وجود دارد. برای تعیین ضخامت بهینه باید مصالحهای بین پارامترهای مختلفی چون معیار آسیب سر، شکست پوسته، وزن و قیمت انجام شود. طبق نتایج بهدست آمده، در صورتیکه ضخامت افزایش یابد، وزن کلاه و دامنه تغییرات شتاب وارد بر سر افزایش یافته و همچنین احتمال شکست پوسته کاهش مییابد. در صورتیکه با کاهش ضخامت، علیرغم کاهش شتاب وارد بر سر، تنش ایجاد شده در پوسته افزایش یافته و منجر به شکست آن میشود.