Guna Model Matematik, Ini Cara Pakar Uji Impak Tsunami Terhadap Kereta
Bercakap mengenai kenderaan, kita sering dipertontonkan dengan simulasi impak daripada kemalangan sesebuah kereta. Ujian ini dilakukan bagi menguji sejauh mana ketahanan satu-satu kereta tersebut.
Namun, pernahkah anda terfikir terdapat simulasi lain selain ujian kemalangan jalan raya yang boleh dilakukan terhadap kereta. Jawapannya, Ya ada!
Selain simulasi pelanggaran akibat kemalangan, ada juga makmal yang membuat ujian impak pelanggaran tsunami terhadap kenderaan.
Seperti yang diketahui, tsunami membawa ombak yang besar. Kekuatannya mampu meruntuhkan bangunan bertingkat hanya dalam sekelip mata. Namun, apa yang akan terjadi sekiranya kita berada di dalam kereta sewaktu ia berlaku?
Tentunya ramai yang masih belum mengetahui sejauh mana impak pelanggaran yang dibawa oleh bencana alam itu
Untuk mengetahui dengan lebih lanjut, mari kita ikuti perkongsian Jurutera Simulasi Pakar Aliran Bendalir dan Pemindahan Haba @aidfawzal di bawah.
Impak Pelanggaran Tsunami Pada Kereta
Korang pernah tengok kan simulasi impak perlanggaran? Atau mungkin ujian makmal kemalangan seperti yang ada di MIROS (Malaysia) atau Horiba Mira (UK).
Tu dah biasa. Jadi kali ini, saya nak bawakan simulasi impak yang luar biasa…
Ini adalah simulasi impak tsunami ke atas kenderaan yang terhalang olah dinding. Kerja simulasi ini baru je dibuat pada tahun 2021 oleh Tokaru Simulation Research Cooperation, Jepun.
Simulasi ini adalah gabungan penggunaan dua kaedah matematik yang berbeza iaitu:
a) Moving Particle Semi-implicit (MPS) untuk kiraan pergerakan air tsunami, dan,
b) Finite Element Method (FEM) digunakan bagi kiraan perubahan bentuk badan kenderaan (vehicle body deformation).
BACA JUGA: Kenapa Kereta Sedan Tiada “Wiper” Belakang Macam Hatchback?
Simulasinya bermula dengan:
1. (Gambar 2) Penetapan lokasi kenderaan, dinding penghalang & arah masukkan air. Kemudian air tsunami dilepaskan untuk melanggar kereta lalu terhalang oleh dinding.
2. (Gambar 3) Kesan perlanggaran air pada badan kereta ini diambil datanya dalam bentuk tekanan (pressure). Data tekanan daripada air tadi kemudian diserap menjadi input untuk kiraan seterusnya.
3. (Gambar 4) Dengan menggunakan FEM, data tekanan tadi berinteraksi dengan struktur badan kereta sehingga meninggalkan kesan-kesan remuk pada kawasan berimpak tinggi.
Inilah dia antara penggunaan model matematik dalam kejuruteraan. Ia bukan hanya permainan formulasi atau nombor-nombor, sebaliknya ia membantu dalam pembangunan teknologi manusia.
Kalau dahulu, pembuat kereta ‘terpaksa’ hentam berpuluh-puluh kereta untuk memenuhi piawaian keselamatan kenderaan seperti NCAP. Kini pembuat kereta dapat kurangkan penghasilan kereta untuk ujian hentaman dengan menjalankan ujikaji secara simulasi dahulu.
Dah lulus simulasi, baru hentam kereta fizikal.
Macam gambar 1 tu. Hampir sebijik hasil simulasi dengan hasil ujian eksperimen.
Manakala penemuan teknik hentaman air tsunami oleh S. Tokura ini masih baru. Boleh jadi satu hari nanti ia dapat bantu dalam pembangunan kenderaan di negara-negara berisiko bagi menyelamatkan nyawa manusia.
*Tulisan ini adalah respon saya terhadap komentar daripada Abg Qasmi Auto Specialist mohon saya ‘ringankan’ sedikit perkongsian berkenaan computational method supaya lebih mudah faham & ramai hargai.
**MPS tu juga dipanggil Moving Particle Simulation. ***Persamaan antara perkongsian semalam, Lattice Boltzmann Method (LBM), dengan MPS hari ni adalah kedua-duanya jenis model matematik jenis tidak-berpanca (meshless).
****Ada satu lagi jenis tidak-berpanca (meshless) ni, dipanggil Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) yang asas kiraannya lebih sesuai untuk aplikasi aliran boleh mampat (compressible flow).
Gambar 2-4: S. Tokura, (2021), Comparison of particles method: SPH and MPS.
Korang pernah tengok kan simulasi impak perlanggaran? Atau mungkin ujian makmal kemalangan seperti yang ada di MIROS (Malaysia) atau Horiba Mira (UK).
Tu dah biasa. Jadi kali ini, saya nak bawakan simulasi impak yang luar biasa…
Gambar: Honda R&D America pic.twitter.com/dWYffq9WOU
— Aid Fawzal (@AidFawzal) May 25, 2023
Sumber: Twitter AidFawzal
