ایمنی خودرو: اولین تست تصادف اشعه ایکس عمومی

پژوهشگران موسسه Fraunhofer EMI برای پویایی‌شناسی سرعت بالا، از تشخیص اشعه ایکس در تست‌های تصادف استفاده می‌کنند تا رفتار ساختارهای داخلی را هنگام ضربه تجسم کنند.

در پنجمین کنفرانس تست تصادف آدمک در مونستر، ۱۱-۱۲ تیر ۱۴۰۴، آن‌ها اولین تست تصادف اشعه ایکس عمومی را ارائه کردند.

© CTS | crashtest-service.com GmbH یک تصادف فقط ۰.۱ ثانیه طول می‌کشد. فناوری اشعه ایکس کوتاه مدت Fraunhofer EMI فرآیندهای پیچیده درون خودرو را قابل مشاهده می‌کند.

یک تصادف تنها ۰.۱ ثانیه طول می‌کشد، اما عواقب آن اغلب شدید است. حتی در سرعت ۲۷ کیلومتر در ساعت، صدمات جدی یا مرگبار می‌تواند رخ دهد، زیرا نیروهای ضربه مستقیماً بر سرنشینان وارد می‌شوند در حالی که قطعات خودرو تغییر شکل می‌دهند. دهه‌هاست که صنعت و تحقیقات برای افزایش ایمنی سرنشینان تلاش می‌کنند. این شامل درک فرآیندهای پیچیده درون یک وسیله نقلیه در هنگام تصادف نیز می‌شود.

موسسه Fraunhofer برای پویایی‌شناسی سرعت بالا EMI از روش X-CC (تصادف خودرو با اشعه ایکس) برای این منظور استفاده می‌کند – یک فناوری اشعه ایکس کوتاه مدت که فرآیندهای تغییر شکل با دینامیک بالا را تحت شرایط تصادف قابل مشاهده می‌کند.

در کنفرانس تست تصادف آدمک، محققان Fraunhofer برای اولین بار ایجاد چنین تصاویر اشعه ایکس را به طور عمومی به نمایش گذاشتند. در یک تست زنده، یک خودرو با سرعت ۲۷ کیلومتر در ساعت با یک تیر برخورد کرد. تصاویر اشعه ایکس نشان داد که چگونه ساختارهای خودرو تغییر شکل داده و ساختارهای داخلی چگونه و چه زمانی با هم تعامل داشته‌اند.

منحصر به فرد در جهان: ۱۰۰۰ تصویر اشعه ایکس در ثانیه

تکنولوژی اشعه ایکس Fraunhofer EMI در سطح جهان منحصر به فرد است: در مرکز تصادف این موسسه در افرینگن-کیرشن، واقع در جنوب آلمان، محققان می توانند وسایل نقلیه کامل را با ۱۰۰۰ تصویر اشعه ایکس در ثانیه بررسی کنند. این ضبط‌ها به صورت لحظه‌ای نشان می‌دهند که چگونه اعضای عرضی یا ستون‌های A تحت بار تغییر شکل می‌دهند، چه زمانی درزهای جوش یا اتصالات چسب از بین می‌روند، کیسه‌های هوا چگونه باز می‌شوند یا باتری‌ها در وسایل نقلیه الکتریکی چگونه واکنش نشان می‌دهند.

یک عامل اساسی برای موفقیت این فناوری، شتاب‌دهنده خطی قدرتمند با فناوری ۱ کیلوهرتز به عنوان منبع تابش است. این دستگاه اشعه ایکس با انرژی فوتونی تا نه مگاالکترون‌ولت (MeV) تولید می‌کند. این اشعه‌ها به مواد ضخیم و متراکم مانند فلز نفوذ می‌کنند، اما می‌توانند از اجزای نازک و سبک نیز تصویربرداری کنند. انرژی بالا برای کیفیت و دقت جزئیات تصاویر اشعه ایکس ضروری است.

پالس اشعه ایکس تنها چند میکروثانیه طول می‌کشد و این امکان را می‌دهد تا فرآیندهای تغییر شکل در تست تصادف بدون تاری ناشی از حرکت ثبت شوند. در طول تست تصادف، اشعه ایکس به بدنه و مدل‌های آدمک نفوذ می‌کند. آشکارساز زیر خودرو تابش را جذب کرده و تصاویر دیجیتالی ایجاد می‌کند.

«دکتر مالته کورفیس، رئیس مرکز تصادفات Fraunhofer EMI می‌گوید: “با استفاده از این فناوری، ما تجزیه و تحلیل و درک تصادفات را به طور چشمگیری بهبود بخشیده‌ایم.” “توانایی گرفتن تصاویر اشعه ایکس در زمان واقعی به مهندسان توسعه در صنعت خودرو و تولیدکنندگان باتری کمک می‌کند تا محصولات خود را ایمن‌تر کنند.”»

فناوری نوآورانه اشعه ایکس در تحقیقات تصادفات Fraunhofer EMI نزدیک به ده سال است که در حال تحقیق در مورد پتانسیل تشخیص اشعه ایکس در تست‌های تصادف با فناوری X-ray-Car-Crash (X-CC) است. در این فرآیند، دانشمندان اشعه ایکس را با فرآیندهای تغییر شکل دینامیکی بالا در شرایط تصادف ترکیب می‌کنند. نتایج در شبیه‌سازی‌ها برای بهینه‌سازی ساختارها، قطعات یا مواد ادغام می‌شوند.

اشعه ایکس یک فناوری تثبیت شده در تحقیقات مواد است، اما در بخش صنعتی، تاکنون عمدتاً به بررسی‌های استاتیک و شبه استاتیک محدود شده است.

منبع خبر:

https://www.emi.fraunhofer.de/en/news/news-press/Vehicle-safety-First-public-X-ray-crash-test.html