Dựa trên các kết quả nghiên cứu trước, nhóm tác giả tiếp tục đi sâu vào phân tích mức độ chấn thương và ảnh hưởng của thiết kế đầu xe đến an toàn của người đi bộ Việt Nam khi va chạm với xe sedan. Bằng cách mô phỏng va chạm giữa ba mẫu xe Taurus, Neon và Camry với mô hình người Việt V-THUMS, nhóm nghiên cứu đã xác định được các thông số cơ học quan trọng phục vụ thiết kế xe an toàn hơn.
Khung mô phỏng và phân tích
Các mô hình sedan được đơn giản hóa để giảm thời gian tính toán, nhưng vẫn đảm bảo chính xác về khối lượng, trọng tâm và độ cứng cấu trúc. Tốc độ va chạm giả định 40 km/h được duy trì để so sánh khách quan giữa các dòng xe.
Kết quả mô phỏng cho thấy:
- Toyota Camry với đầu xe cao hơn gây chấn thương nghiêm trọng nhất ở vùng đùi và gối.
- Ford Taurus có cản trước thấp, tập trung ứng suất tại xương chày.
- Dodge Neon có mức chấn thương trung bình nhưng vẫn cho thấy nguy cơ đứt dây chằng cao.
Các phát hiện chính
- Mô-men uốn cực đại đạt 170 Nm (xương đùi) và 155 Nm (xương chày).
- Lực tác động tổng hợp vượt ngưỡng 4.000 N – giới hạn an toàn quốc tế.
- Ứng suất Von-Mises đạt đến 129 MPa, xấp xỉ ngưỡng gãy của xương vỏ.
- Biến dạng dây chằng khớp gối (ACL, MCL, LCL, PCL) dao động từ 22–28%, biểu hiện nguy cơ đứt dây chằng cao.
Hình 1: Thiết lập quá trình va chạm (Từ trái sang phải là Taurus, Neon, và Camry)
Hướng đến thiết kế an toàn hơn
Nghiên cứu khuyến nghị các hãng xe nên áp dụng thiết kế đầu xe hấp thụ năng lượng, với cản trước biến dạng có kiểm soát, phù hợp với thể hình người châu Á. Đồng thời, việc sử dụng mô hình người Việt V-THUMS trong kiểm định an toàn sẽ giúp xây dựng bộ tiêu chuẩn quốc gia về bảo vệ người đi bộ.
Kết quả này khẳng định tầm quan trọng của việc kết hợp liên ngành giữa cơ học, y sinh và kỹ thuật ô tô trong phát triển phương tiện an toàn – thông minh – thân thiện hơn với con người.