Trong bối cảnh giao thông đô thị Việt Nam ngày càng phức tạp, an toàn của người đi bộ đã trở thành một vấn đề cấp thiết. Đặc biệt, các chấn thương ở vùng chi dưới chiếm tỷ lệ cao nhất trong các vụ tai nạn giữa người đi bộ và xe ô tô, đặc biệt là với xe sedan – loại xe phổ biến trên đường phố Việt Nam.
Nhằm hiểu rõ hơn về cơ chế chấn thương và các yếu tố ảnh hưởng, nhóm nghiên cứu thuộc Trường Đại học Văn Lang và Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh đã tiến hành nghiên cứu mô phỏng va chạm bằng phương pháp phần tử hữu hạn (Finite Element Method – FEM), sử dụng mô hình V-THUMS – mô hình người Việt được hiệu chỉnh từ THUMS quốc tế.
V-THUMS – Bước tiến trong mô phỏng an toàn
Không giống như mô hình THUMS tiêu chuẩn vốn dựa trên thể hình châu Âu, V-THUMS được thu nhỏ và điều chỉnh theo chiều cao, cân nặng, mật độ xương và cấu trúc cơ thể người Việt Nam, giúp kết quả mô phỏng sát với thực tế sinh học hơn.
Nghiên cứu sử dụng phần mềm LS-DYNA để mô phỏng va chạm giữa người đi bộ (V-THUMS) và ba dòng xe sedan gồm Ford Taurus, Dodge Neon và Toyota Camry ở vận tốc 40 km/h, tập trung vào vùng xương đùi, xương chày và khớp gối – nơi tiếp xúc đầu tiên khi va chạm.
Hình 1: V-THUMS model
Kết quả và phân tích chấn thương
- Mẫu xe Toyota Camry, có cản trước cao hơn (350 mm), tạo ra mô-men uốn và lực va đập vượt ngưỡng an toàn 4 kN theo tiêu chuẩn EEVC/WG17.
- Vùng xương đùi và xương chày chịu ứng suất cao nhất, đặc biệt ở đoạn giữa, cho thấy nguy cơ gãy xương rõ rệt.
- Dây chằng khớp gối bị kéo giãn đến 28%, biểu hiện khả năng đứt hoặc tổn thương nặng.
- Sự khác biệt trong hình học đầu xe (độ cứng, độ cong, độ cao) ảnh hưởng đáng kể đến mức độ chấn thương.
Ý nghĩa thực tiễn
Nghiên cứu này chỉ ra rằng các tiêu chuẩn bảo vệ người đi bộ cần được điều chỉnh theo đặc điểm cơ thể người Việt, thay vì áp dụng nguyên bản tiêu chuẩn châu Âu. Kết quả giúp:
- Các hãng sản xuất ô tô tối ưu hóa thiết kế đầu xe để giảm lực tác động.
- Các cơ quan quản lý xây dựng quy chuẩn kỹ thuật phù hợp với nhân trắc học khu vực.
- Các nhà nghiên cứu an toàn giao thông phát triển giải pháp mô phỏng và phòng ngừa hiệu quả hơn.