An toàn giao thông đang là thách thức lớn tại Đông Nam Á, nơi mật độ giao thông cao và sự đa dạng phương tiện dễ dẫn đến các vụ va chạm liên hoàn nghiêm trọng. Một trong những tình huống nguy hiểm nhất là va chạm chuỗi tại nút giao thông, khi xe tải nặng mất phanh và đâm vào hàng xe đang dừng chờ đèn đỏ.
Nghiên cứu do nhóm tác giả thuộc Trường Đại học Văn Lang, Trường Đại học Kinh tế – Kỹ thuật Bình Dương (BETU) và Đại học Công nghệ Malaysia (UTM) thực hiện, nhằm đánh giá khả năng chịu va chạm của xe sedan trong tình huống bị kẹp giữa hai xe tải nặng – một kịch bản mô phỏng sát thực tế giao thông đô thị Việt Nam.
Mục tiêu và động lực nghiên cứu
Các tiêu chuẩn an toàn hiện hành chủ yếu tập trung vào va chạm đơn hướng (phía trước hoặc phía sau), trong khi các vụ va chạm kép (sandwich collision) lại tiềm ẩn nguy cơ biến dạng khoang hành khách nghiêm trọng.
Do đó, nghiên cứu hướng tới phân tích cơ chế truyền năng lượng và mức độ biến dạng kết cấu của xe sedan khi chịu va chạm đa hướng ở các vận tốc khác nhau, thông qua mô phỏng phần tử hữu hạn (Finite Element Method – FEM).
Phương pháp mô phỏng
Nhóm nghiên cứu sử dụng phần mềm LS-DYNA với mô hình phần tử hữu hạn chi tiết của xe Dodge Neon và hai xe container tải nặng, dựa trên dữ liệu thực nghiệm từ National Crash Analysis Center (NCAC – Hoa Kỳ).
Kịch bản va chạm được mô phỏng ở 5 mức vận tốc (20, 30, 40, 50 và 60 km/h), tương ứng với giới hạn tốc độ trong khu vực đô thị. Các thông số được theo dõi bao gồm:
- Sự thay đổi động năng và năng lượng nội tại của hệ thống,
- Độ dịch chuyển kết cấu xe,
- Mức độ xâm nhập khoang hành khách theo chuẩn IIHS (Hoa Kỳ).
Hình 1: Kết quả mô phỏng tại thời điểm 0,2 giây sau va chạm trong các tác động khác nhau
Đặc điểm nổi bật
Điểm đặc biệt của nghiên cứu là mô hình va chạm kép – xe sedan bị nén giữa hai xe tải nặng. Cách tiếp cận này giúp:
- Đánh giá khả năng hấp thụ năng lượng của kết cấu xe;
- Đo lường mức độ xâm nhập khoang lái theo vận tốc va chạm;
- Đề xuất vùng biến dạng tối ưu nhằm tăng cường khả năng bảo vệ hành khách.
Kết quả mở ra hướng nghiên cứu mới cho tối ưu hóa thiết kế đầu – đuôi xe, phù hợp với điều kiện giao thông tại Việt Nam và các nước đang phát triển, nơi xe tải nặng và xe con cùng lưu thông trên cùng hạ tầng.