Modeling, Simulation and Prediction of Vehicle Crashworthiness in Full Frontal Impact

Gulshan Noorsumar ved Fakultet for teknologi og realfag disputerer for ph.d.-graden med avhandlingen "Modeling, Simulation and Prediction of Vehicle Crashworthiness in Full Frontal Impact". 

Noorsumar har fulgt doktorgradsprogrammet ved Fakultet for teknologi og realfag ved UiA, med spesialisering i ingeniørvitenskap, forskningsområde mekatronikk.

Her er kandidatens oppsummering av avhandlingen:

Et kjøretøys kollisjonssikkerhet er avgjørende for å redusere antall dødsulykker i trafikken. For å evaluere kjøretøyets strukturelle integritet benyttes ofte finite elementmetoden. Dette er en numerisk ikke-lineær metode for modellering og simulering. Fordelen med denne er at det kan utføres parameter studier på modellen. Ulempen er at den krever detaljert CAD-modell av kjøretøyet, nødvendig kompetanse og høye kostnader for programvaren. Alternativet er å foreta en destruktiv fullskala krasjtest, men her trengs det flere kompetente ingeniører for å utføre testen. Det er derfor ønskelig å undersøke ulike modelleringsstrategier som både er enkle å benytte for forskere, offentlige organer, små universiteter og ingeniørfirmaer og som er rimelige i både innkjøp og drift.

Kandidaten har i denne avhandlingen utviklet matematiske modeller for å kunne forutsi skade på personer og kjøretøy ved kollisjoner og også ved rekapitulering av hendelsesforløpet i kollisjoner. De utviklede metodene er basert på LPM (Lumped Parameter Models) der strukturen i kjøretøyet (f.eks. fronten) simuleres ved bruk av fjær og demper satt opp i et gitt system. Matematikken er basert på Lagrangian likningsstruktur, og modellene er verifisert ved bruk av elementmetoden. Simuleringene har gitt tilfredsstillende resultater.

Kandidaten har også utviklet en helt ny modell for ikke forskriftsmessig reparert kjøretøy. Kjøretøy reparert etter en større strukturell skade, f.eks. en forpart av et kjøretøy (del 1) er satt sammen med en bakende av en annen (del 2), kan simuleres ved bruk av en dobbel pendel. Det finnes imidlertid lite info om reparerte kjøretøy i litteraturen, derfor har det blitt utført både komponent tester (med hensyn på materialegenskaper) og også fullskala krasjtest av et reparert kjøretøy. Den foreslåtte LPM for et «modifisert»-kjøretøy er basert på en dobbel pendel hvor en torsjonsfjær representerer reparasjonen på kjøretøyet. Modellen er verifisert mot elementmetoden, og har gitt tilfredsstillende resultater.