Bu tədqiqat dartı batareyalarının aşağı döşəməli elektrik avtobusunun pəncərələr arasındakı şaquli kuzov dayaqlarına struktur olaraq inteqrasiya edilməsinin yan toqquşma davranışını necə dəyişdirdiyini araşdırır. Batareya-inteqrasiya olunmuş dayaq bu dizaynda yalnız enerji saxlayan korpus deyil; eyni zamanda toqquşma qüvvələrinin yan divar, döşəmə həddi və dam xətti boyunca yenidən paylanmasında iştirak edən çoxfunksiyalı daşıyıcı elementdir. Tədqiqatçılar ənənəvi dizel kuzov quruluşunu təmsil edən O-modeli ilə batareya-inteqrasiya olunmuş B-modelini Ansys 2023 R2 mühitində altı ayrı yan zərbə ssenarisində müqayisə etmişlər.

Tədqiqatın yükləmə şərtləri UNECE Regulation No. 95-dəki mobil deformasiya olunan baryer — Mobile Deformable Barrier (MDB) — yanaşmasından götürülmüşdür. Lakin araşdırılan avtobus M3 kateqoriyasındadır və UNECE R95 əsasən M1 və müəyyən N1 nəqliyyat vasitələrinə tətbiq olunur. Buna görə tədqiqat UNECE R95 sertifikatlaşdırma və ya uyğunluq testi deyil; R95-in toqquşma həndəsəsi və zərbə şərtlərindən iki avtobus arxitekturasını eyni şəraitdə müqayisə etmək üçün standartlaşdırılmış mühəndislik yükləmə çərçivəsi kimi istifadə edir.

Əsas nəticə göstərir ki, batareya-inteqrasiya olunmuş struktur hər göstəricidə sadəcə “daha aşağı maksimum gərginlik” yaratmır, lakin zərbə yükünü müxtəlif struktur sahələrinə daha səmərəli paylayaraq maksimum deformasiyanı, kuzovun orta ekvivalent gərginliyini, kritik dayaq gərginliyini və oturacaq birləşmə nöqtələrindəki pik sürətləri azaldır. Üç ssenarinin ortalamasında maksimum deformasiya 312,18 mm-dən 255,42 mm-ə, təxminən %18,2; orta ekvivalent gərginlik isə 70,14 MPa-dan 52,83 MPa-ya, təxminən %24,7 azalmışdır. Nəzarət nöqtələrindəki pik sürətlərin orta azalması təxminən %16,1-dir.

Bununla yanaşı, tədqiqat real batareya hüceyrələrinin toqquşmada əzilməsini, deşilməsini, qısaqapanmasını, elektrik izolyasiyasının itirilməsini və ya termal qaçış davranışını modelləşdirmir. Buna görə nəticələr nəqliyyat vasitəsi kuzovunun struktur toqquşma dayanıqlığına aiddir; batareya sisteminin hüceyrə səviyyəsində qəza təhlükəsizliyi və ya tammiqyaslı sərnişin xəsarəti göstəriciləri üçün birbaşa sübut deyil.

Batareyanın avtobusun daşıyıcı dayağına yerləşdirilməsi nəyi dəyişir?

Ənənəvi elektrikli nəqliyyat vasitəsi dizaynında batareya sistemi adətən struktur kuzovdan ayrı enerji saxlama paketi kimi nəzərdən keçirilir. Bu tədqiqatdakı yanaşma isə batareyanın həndəsi həcmini birbaşa avtobusun pəncərələr arasındakı şaquli daşıyıcılarına yerləşdirir. Beləliklə, eyni element həm batareya hüceyrələrini yerləşdirir, həm də yandan gələn zərbə qüvvələrinə qarşı kuzovun yükdaşıma sisteminin bir hissəsi olur.

Bu fikir sadəcə “dayağın içinə daha çox kütlə əlavə etmək” deyil. Tədqiqatın mexaniki hipotezi ondan ibarətdir ki, batareya inteqrasiyası ilə dayaq kəsiyinin sərtliyi və effektiv daşıyıcı kütlə dəyişdiyi üçün toqquşma yükünün ötürülmə yolu yenidən təşkil olunur. Zərbə enerjisinin yalnız zərbə alan yerli dayaqda cəmlənməsi əvəzinə, onun döşəmə, hədd elementi, qonşu dayaqlar və dam xətti vasitəsilə kuzovun daha geniş sahəsinə ötürülməsi hədəflənir.

Araşdırılan avtobus

Tədqiqatın əsas nəqliyyat vasitəsi JSC “Ukrbusbusprom” model 4289 aşağı girişli şəhər midi avtobusudur. Nəqliyyat vasitəsinin uzunluğu təxminən 9 m, sərnişin tutumu isə 85 nəfərdir. Sərnişin bölməsinin %60-dan çoxu aşağı döşəməlidir; arxa hissədə hərəkətverici oxun üzərində döşəmə təxminən 400 mm-ə qədər yüksəlir.

Elektrikləşdirmə konsepsiyasında 125 kW nominal gücə və 520 N·m maksimum fırlanma momentinə malik Deutz BF4M1013FC dizel mühərrikinin əvəzinə ZF CeTrax 2 mərkəzi elektrik dartı qurğusu nəzərdə tutulur. Mənbə elektrik mühərriki üçün 210 kW nominal güc, 360 kW pik güc və 870 N·m maksimum mühərrik fırlanma momenti göstərir.

Batareya-inteqrasiya olunmuş dayaqlar necə layihələndirildi?

Dartı sistemi üçün təxminən 3,2 V nominal gərginliyə, 172,5 Ah tutuma və təxminən 0,55 kWh enerjiyə malik CATL BTF1 tipli prizmatik LiFePO₄ hüceyrələri əsas götürülmüşdür.

Bərk model hesablamasına görə, təxminən 2,2 m hündürlüyündə olan hər pəncərələrarası dayaq ən çox 53 hüceyrə yerləşdirə bilir. Bir dayaqdakı hüceyrələrin ümumi kütləsi təxminən 193 kg-dır. Struktur korpus, istilik sistemi, elektrik avadanlığı və təhlükəsizlik komponentləri üçün təxminən 100 kg əlavə kütlə qəbul edildikdə, hər batareya-inteqrasiya olunmuş dayağın ümumi kütləsi təxminən 293 kg-a çatır.

Buradakı 250 km dəyəri real yol sınağının nəticəsi deyil. Mənbə bunu 351 kWh enerji tutumu və 1,2–1,5 kWh/km qəbul edilən orta enerji sərfiyyatından törədilmiş mühəndislik təxmini kimi verir.

Niyə iki fərqli kütlə dəyəri var?

Məqalədə müxtəlif məqsədlər üçün iki kütlə tərifi istifadə olunmuşdur. Batareyalı kuzov konseptinin yalnız struktur kuzov səviyyəsindəki hesabında kütlə 1947 kg-dan 5464 kg-a yüksəlir. Buna qarşılıq, toqquşma üçün qurulan tam Ansys modelində mühərrik, ön və arxa alt sistemlər və digər kütlələr də modelə daxil edilmişdir. Bu halda ümumi təmsilçi kütlə ənənəvi O-modeli üçün 9537 kg, B-modeli üçün 11.099 kg-dır.

Deməli, 1947/5464 kg və 9537/11.099 kg cütləri bir-biri ilə ziddiyyət təşkil edən eyni fiziki kəmiyyətlər deyil; modelin müxtəlif əhatə səviyyələrindəki kütlə tərifləridir.

UNECE R95 bu avtobus üçün həqiqətən tətbiq edilə bilən sertifikatlaşdırma testidirmi?

Xeyr. Araşdırılan nəqliyyat vasitəsi M3 kateqoriyasında olduğuna görə tədqiqatçılar işlərini rəsmi UNECE R95 homologasiya testi kimi təqdim etmirlər. R95-də müəyyən edilən yan toqquşma proseduru burada müqayisəli sonlu element yükləməsi üçün standart istinad kimi istifadə olunmuşdur.

R95 istinad şərtlərində mobil deformasiya olunan baryerin ümumi kütləsi 950 ± 20 kg, zərbə sürəti isə 50 ± 1 km/saat, yəni təxminən 13,88 m/s-dir. Baryer nəqliyyat vasitəsinin uzununa oxuna təxminən 90° bucaq altında çırpılır. Tədqiqatda bu fiziki quruluş Ansys modeli üçün yükləmə əsasını təşkil etmişdir.

Bu fərq vacibdir. Bir strukturun R95-ə bənzər qüvvə altında daha yaxşı ədədi nəticə göstərməsi nəqliyyat vasitəsinin R95 sertifikatı aldığı və ya real tammiqyaslı toqquşma sınağından keçdiyi anlamına gəlmir.

Altı müqayisə rejimi

Tədqiqatda ənənəvi kuzov “O”, batareya-inteqrasiya olunmuş kuzov isə “B” hərfi ilə göstərilmişdir. Zərbənin tərəfi və sahəsi ikinci və üçüncü hərflərlə müəyyən edilmişdir.

Zərbə enerjisinin riyazi çərçivəsi

Mənbə ətraflı sonlu element analizindən əvvəl toqquşma enerjisinin paylanmasını izah etmək üçün sadələşdirilmiş enerji çərçivəsi qurur. Başlanğıcdakı ümumi mexaniki enerji:

\[ E_0 = E^{bus}_{pl}+ E^{bus}_{el}+ E^{MDB}_{pl}+ E^{MDB}_{el}+ E_{ft}+ E^{res}_{kin} \]

şəklində ayrılır. Burada terminlər müvafiq olaraq avtobus kuzovunun plastik və elastik deformasiya enerjisini, MDB-nin plastik və elastik deformasiya enerjisini, sürtünmədə itirilən enerjini və toqquşmadan sonra qalan kinetik enerjini ifadə edir.

MDB-nin fırlanma hərəkəti nəzərə alınmaya bildikdə başlanğıc kinetik enerjinin əsas termini:

\[ E_0 \approx \frac{1}{2}m_{MDB}v_0^2 \]

kimi qəbul edilə bilər. \(m_{MDB}\) təxminən 950 kg, \(v_0\) isə təxminən 13,88 m/s-dir.

Niyə ümumi toqquşma enerjisinin hamısı tək bir dayaqda sərf olunmur?

Çünki yan zərbə lokal hadisədir. Baryerin bütün kinetik enerjisi bir anda bütün avtobus kuzovunu eyni dərəcədə deformasiya etmir. Zərbə alan sahənin effektiv kütləsi, ətraf elementlərin sərtliyi və yük ötürmə yolları həmin sahənin həqiqətən aldığı enerji miqdarını müəyyən edir.

Mənbə buna görə \(n\)-ci kuzov sahəsi üçün azaldılmış kütləyə əsaslanan yerli zərbə enerjisini:

\[ E_{loc,n} = \frac{1}{2} \left( \frac{m_{MDB}m_{eff,n}} {m_{MDB}+m_{eff,n}} \right)v_0^2 \]

şəklində müəyyən edir. \(m_{eff,n}\), zərbədə fəal iştirak edən kuzov kəsiyinin effektiv kütləsidir.

Bu yerli enerji ilə maksimum deformasiya arasındakı əlaqə isə struktur müqavimət qüvvəsinin gördüyü iş vasitəsilə:

\[ E_{abs,n} = \int_0^{u_{max,n}}F_n(u)\,du \]

şəklində göstərilir.

Burada \(F_n(u)\) struktur kəsiyinin qüvvə-yerdəyişmə müqavimətini, \(u_{max,n}\) isə maksimum deformasiyanı ifadə edir. Eyni yerli zərbə enerjisində müqavimət funksiyasının yüksəlməsi nəzəri olaraq maksimum deformasiyanı azaldır. Tədqiqatdakı batareya-inteqrasiya olunmuş dayaqlar da əsasən bu struktur müqaviməti və yük paylanması baxımından qiymətləndirilmişdir.

Yerli enerji sönümləmə əmsalı

Mənbə həmçinin:

\[ \Psi_n=\frac{E_{abs,n}}{E_{loc,n}} \]

ölçüsüz əmsalını müəyyən edir. \(\Psi_n\), müvafiq kuzov kəsiyinin yerli zərbə enerjisinin nə qədərini struktur deformasiya yolu ilə sönümlədiyini ifadə edən ideallaşdırılmış göstəricidir. \(E_{abs,n}\approx E_{loc,n}\) olduqda əmsal 1-ə yaxınlaşır.

Sonlu element modeli

Ədədi analiz Ansys Mechanical 2023 R2 mühitində aparılmışdır. Əsas model 95.630 düyün və 30.849 elementdən ibarətdir. Bunların 15.897-si beam, 552-si shell və 14.400-ü solid elementdir. Maksimum xarakterik element uzunluğu 30 mm-dir.

Tədqiqat yalnız bir tor sıxlığına əsaslanmamışdır. B-l-r ssenarisi maksimum 25 mm element ölçüsü ilə yenidən həll edilmiş; təkmilləşdirilmiş model 140.176 düyün və 43.013 elementə çatmışdır. İki tor arasında maksimum von Mises gərginliyi fərqi %2-dən, maksimum deformasiya fərqi isə %0,5-dən aşağı qalmışdır. Bu nəticə qlobal FEM çıxışları üçün tor həssaslığı yoxlaması təmin edir.

Polad kuzov S235J kimi modelləşdirilmiş; mənbədə axma həddi 254 MPa və son möhkəmlik həddi 410 MPa verilmişdir. Material davranışı bilinear isotropic hardening ilə təmsil edilmişdir. MDB üçün istifadə olunan alüminium materialın elastiklik modulu 71 GPa, axma həddi 280 MPa-dır. Polad-alüminium təmasında sürtünmə əmsalı \(\mu=0,4\) qəbul edilmişdir.

Keçici həll ümumilikdə 0,3 saniyəlik zərbə müddətini əhatə edir. Başlanğıc zaman addımı \(10^{-3}\) s, minimum \(10^{-6}\) s və maksimum \(10^{-2}\) s olaraq müəyyən edilmişdir.

Model hansı fiziki prosesləri sadələşdirir?

Kuzov əsasən beam elementləri ilə modelləşdirilmişdir. Qaynaq birləşmələrinin ətraflı lokal həndəsəsi modelləşdirilməmiş və sərt birləşmə qəbul edilmişdir. Polad və alüminium üçün strain-rate asılılığı, qırılma və failure meyarları istifadə edilməmişdir. MDB-nin alüminium pətək strukturundakı yerli əzilmə mexanizmləri ətraflı həll edilməmişdir.

Daha da vacibi, batareya hüceyrələrinin elektrokimyəvi davranışı, hüceyrə deformasiyası, elektrik izolyasiyası, qısaqapanma, toqquşmadan sonrakı batareya təhlükəsizliyi və termal qaçış tədqiqatın əhatə dairəsindən kənardadır. Buna görə FEM nəticəsi batareya hüceyrəsinin real qəzada zədələnməyəcəyini sübut etmir.

Tədqiqatın Metodu və Nəticələri

Batareya-inteqrasiya olunmuş kuzov bütün ssenarilərdə daha aşağı pik gərginlik yaratdımı?

Xeyr. Tədqiqatın mühüm nəticələrindən biri də budur. Yerli maksimum von Mises gərginliyi \(\sigma_{max}\) təkbaşına bütün kuzovun toqquşma təhlükəsizliyini təmsil etmir. B-l-f ssenarisində B-modeli daha aşağı pik gərginlik yaratdığı halda, iki arxa ssenaridə B-modelinin qlobal pik gərginliyi O-modelindən bir qədər yüksək olmuşdur. Bunun səbəbi daha sərt batareya dayaqlarının zərbəni yox etməsi deyil, yükü təkər tağı kimi başqa sahələrə ötürməsidir.

\(\sigma_{max}\) dəyərləri bütün ssenarilərdə S235J üçün istifadə olunan 254 MPa axma həddini aşmışdır. Mənbə bu yüksək pik dəyərlərin sonlu element modelində çox kiçik lokal sahələrdə yaranan qısamüddətli plastik gərginlik konsentrasiyaları olduğunu və təkbaşına qlobal kuzov çökməsi kimi şərh edilməməli olduğunu bildirir.

Orta gərginlik niyə daha izahedici ola bilər?

Tək bir düyündə və ya kiçik element qrupunda həddindən artıq yüksək pik dəyər ümumi kuzovun nə qədər yükləndiyini olduğundan fərqli göstərə bilər. Buna görə tədqiqat \(\sigma_{ave}\), yəni zaman ərzində kuzovdakı orta von Mises gərginliyinin maksimum dəyərindən də istifadə edir.

Üç ssenarinin ortalaması götürüldükdə O-modelinin \(\sigma_{ave}\) dəyəri təxminən 70,14 MPa, B-modelinin dəyəri 52,83 MPa-dır. Batareya-inteqrasiya olunmuş struktur təxminən %24,7 daha aşağı orta ekvivalent gərginlik yaradır.

Ən böyük fərq sürücü tərəfi B-l-f/O-l-f müqayisəsindədir: 85,38 MPa-dan 59,18 MPa-a azalma təxminən %30,7-dir.

Kritik batareya dayaqlarının gərginliyi nə qədər dəyişdi?

Dayaqlar üçün istifadə olunan xüsusi meyar \(\sigma_p\), 12 pəncərələrarası dayaq içində 0,3 saniyəlik simulyasiya boyunca müşahidə olunan ən yüksək gərginlikdir.

Orijinal O-modelində üç ssenarinin dayaq pik gərginlikləri 431,45, 451,98 və 457,72 MPa-dır. Bunların hamısı mənbədə S235J üçün verilən 410 MPa son möhkəmlik həddinin aşağı sərhədindən yuxarıdır. Batareya-inteqrasiya olunmuş B-modelində isə uyğun dəyərlər 260,46, 296,28 və 265,97 MPa-dır; yəni axma sahəsinə yaxın qalır.

Table 1 dəyərlərindən birbaşa hesablandıqda dayaq gərginliyindəki azalmalar:

• B-l-f / O-l-f: təxminən %39,6
• B-l-r / O-l-r: təxminən %34,4
• B-r-r / O-r-r: təxminən %41,9
• Üç rejimin ortalaması: təxminən %38,7

Mənbə mətninin bəzi paraqraflarında bu azalmalar üçün %52,6–72,1 kimi fərqli faizlər verilmişdir; bunlar Table 1-dəki rəqəmlərlə riyazi olaraq uyğun gəlmir. Verianla hesabında birbaşa əsas cədvəldə dərc olunmuş gərginlik dəyərləri istifadə edilmişdir.

Maksimum deformasiya nə qədər azaldı?

Tədqiqatda “deformation” termini materialın nisbi deformasiyasını deyil, düyünlərin fəzadakı yerdəyişməsini ifadə edir. Buna görə verilən mm dəyərləri avtobus kuzovunun nə qədər içəri və ya yana hərəkət etdiyini göstərir.

Sürücü tərəfi müqayisəsində maksimum deformasiya 447,73 mm-dən 384,73 mm-ə düşmüşdür; fərq 63,00 mm-dir. Sol arxa ssenaridə 237,51 mm-dən 189,79 mm-ə, sağ arxa ssenaridə isə 251,30 mm-dən 191,74 mm-ə azalma müşahidə edilmişdir.

Üç ssenarinin ortalaması 312,18 mm-dən 255,42 mm-ə düşür; bu, təxminən %18,2 azalmadır. Buna görə mənbə xülasəsindəki “təxminən dörddə bir” ifadəsi maksimum deformasiya üçün riyazi olaraq tam uyğun deyil; təxminən dörddə bir azalma orta gərginlik meyarında müşahidə olunur.

Deformasiyanın harada baş verməsi niyə onun miqdarı qədər vacibdir?

Mənbə yalnız deformasiyanın böyüklüyünü deyil, deformasiyanın sərnişin yaşayış sahəsinə nəzərən yerini də müzakirə edir. B-modelində sürücü ətrafındakı daşıyıcıların kabin daxilinə doğru hərəkəti daha məhdud görünür.

Sağ tərəfdəki arxa toqquşma halında batareya-inteqrasiya olunmuş modeldə maksimum deformasiya döşəmə həddinə keçir, ənənəvi strukturda isə mərkəzi qapı dayağında cəmlənir. Müəlliflər qapı dayağındakı deformasiyanı sərnişinlərin aşağı ətraf nahiyəsinə daha birbaşa uyğun gəldiyi üçün struktur baxımından daha kritik hesab edirlər.

Lakin tədqiqatda insan bədəni modeli və ya toqquşma manekeni yoxdur. Buna görə bu həndəsi yaxşılaşma birbaşa “xəsarət bu qədər azaldı” şəklində ifadə edilə bilməz.

Gərginlik ilə maksimum deformasiya arasındakı zaman gecikməsi

Zərbə anında əvvəlcə lokal gərginlik piki yaranır, maksimum kuzov deformasiyası isə daha sonra meydana çıxır. Tədqiqat bu fərqi:

\[ \Delta t=t_{\delta max}-t_{\sigma max} \]

kimi müəyyən edir.

O-modelində bu zaman intervalı 35,50–95,14 ms, B-modelində isə 29,91–56,51 ms-dir. Üç ssenarinin ortalaması təxminən 55,86 ms-dən 39,10 ms-ə düşür.

Mənbə bunu batareya-inteqrasiya olunmuş strukturun toqquşmadan sonra daha erkən sabitləşməsi və qalıq deformasiya hərəkətinin daha qısa davam etməsi ilə əlaqələndirir.

Daha çox strain energy həmişə daha təhlükəsiz kuzov deməkdirmi?

Xeyr. Bu tədqiqatda məhz belə şərhdən qaçmaq lazımdır. Ansys-də hesabatlanan ümumi strain energy struktur daxilində gərginlik-nisbi deformasiya vəziyyəti ilə əlaqəli deformasiya enerjisidir:

\[ E_{tot}= \frac{1}{2} \int_V \sigma_{ij}\varepsilon_{ij}\,dV \]

Sonlu element formasında eyni ifadə:

\[ E_{tot}=\frac{1}{2}u^TKu \]

kimi verilir.

O-modeli bütün ssenarilərdə bir qədər daha yüksək ümumi strain energy dəyəri yaratmışdır. Məsələn, sürücü tərəfində O-l-f üçün 93,13 kJ, B-l-f üçün 92,21 kJ; sağ arxa halda isə 93,00 və 85,20 kJ hesablanmışdır.

Lakin O-modelindəki yüksək enerji dəyəri eyni zamanda daha böyük kuzov deformasiyası, kabinə daha çox daxilolma və daha uzun qalıq yellənmə ilə birlikdə müşahidə olunur. Buna görə mənbə “daha çox strain energy = daha yaxşı crashworthiness” nəticəsini rədd edir. B-modelinin üstünlüyü daha böyük deformasiya yaradaraq enerjini sərf etmək deyil, yük ötürmə yollarını daha nəzarətli şəkildə yenidən paylamaqdır.

Oturacaq birləşmə nöqtələrindəki sürət nəyi göstərir?

Tədqiqatda sürücü və sərnişin oturacağı dayaqlarına yaxın üç nəzarət düyününün sürət-zaman tarixçəsi izlənmişdir. Sürətin istifadəsi şüurlu metod seçimidir; mənbə sürətlənmənin ədədi törəmədən alınmasının yüksək tezlikli süni piklər yarada biləcəyini, düyün sürətinin isə Ansys transient həllindən birbaşa əldə edildiyini bildirir.

B-modelindəki pik sürətlər hər üç halda təxminən %15,9–16,6 daha aşağıdır. Nəzarət nöqtələrinin orta sürəti 9,82 m/s-dən təxminən 8,24 m/s-ə düşür.

Bu nəticə daha az zərbə impulsunun ötürülməsi ilə uyğundur; lakin sürət meyarı birbaşa sərnişin xəsarəti meyarı deyil.

Tədqiqat sərnişin xəsarətinin azaldığını sübut edirmi?

Xeyr. Mənbə R95 kontekstində istifadə olunan baş, döş qəfəsi və çanaq xəsarəti meyarlarından bəhs etsə də, tədqiqatda ES-2/ES-2re tipli maneken, insan bədəni sonlu element modeli və ya fiziki dummy testi istifadə edilməmişdir.

Müəlliflər daha az içəri daxilolma, daha aşağı oturacaq dayağı sürəti və daha qısa gərginlik-deformasiya gecikməsinin potensial olaraq daha aşağı xəsarət riski ilə əlaqəli ola biləcəyini irəli sürürlər. Lakin bunu açıq şəkildə gələcəkdə insan/maneken modelləşdirilməsi və ya fiziki təcrübə ilə sınanmalı olan hipotez kimi saxlayırlar.

Ən mühüm mexaniki nəticə: yük yolunun yenidən təşkil edilməsi

Batareya-inteqrasiya olunmuş nəqliyyat vasitəsi tam Ansys modelində O-modelindən daha ağırdır: 11.099 kg-a qarşı 9537 kg. Buna baxmayaraq deformasiya və bir çox qlobal cavab meyarı daha yaxşıdır. Buna görə nəticə yalnız “daha ağır nəqliyyat vasitəsi daha az hərəkət edir” izahına endirilə bilməz.

Tədqiqatın təklif etdiyi mexanizm batareya-inteqrasiya olunmuş dayaqların yan divarı lokal olaraq asan əyilən boru sistemindən daha paylanmış yükdaşıma şəbəkəsinə çevirməsidir. Zərbə qüvvəsi qonşu dayaqlara, hədd elementinə, dam xəttinə və təkər tağlarına ötürülür.

Nəticədə bəzi nöqtələrdə qlobal maksimum gərginlik azalmaya bilər; hətta B-modelində bir qədər yüksələ bilər. Buna qarşılıq kritik sərnişin sahəsi dayaqlarındakı gərginlik, kuzov deformasiyası və nəzarət nöqtəsi sürəti azala bilər. Buna görə tədqiqat crashworthiness qiymətləndirilməsinin tək bir maksimum gərginlik rəqəmi ilə aparılmamalı olduğunu göstərir.

Mühəndislik kompromisi: texniki xidmət və təmir

Batareyanın birbaşa daşıyıcı elementin daxilinə yerləşdirilməsi başqa mühəndislik problemini ortaya çıxarır: servis edilə bilmə. Ənənəvi çıxarıla bilən batareya paketləri ilə müqayisədə yüksək səviyyəli struktur inteqrasiyası hüceyrə və ya modulun dəyişdirilməsini, qəzadan sonrakı təmiri və təkrar emalı çətinləşdirə bilər.

Mənbə gələcək üçün xaricdə toqquşma zamanı nəzarətli şəkildə deformasiya olunan struktur qabıq və daxildə çıxarıla bilən Rechargeable Energy Storage System (REESS) kaseti olan ikiqat dayaq arxitekturasını müzakirə edir. Bu, hələ sınaqdan keçirilmiş tədqiqat nəticəsi deyil, gələcəkdə inkişaf etdirilə biləcək dizayn təklifidir.

Tədqiqatın demədiyi məqamlar

Bu FEM tədqiqatı batareya hüceyrəsinin əzilmə və ya deşilmə dayanıqlığını, termal qaçış ehtimalını, yanğının yayılmasını, elektrik izolyasiyasının davam edib-etmədiyini, qəzadan sonrakı yüksək gərginlik təhlükəsizliyini və ya batareya korpusunun real qırılma davranışını müəyyən etmir.

Model həmçinin ətraflı qaynaq birləşmələrini, strain-rate təsirlərini və tam material qırılmasını əhatə etmir. Beam ağırlıqlı model ümumi kuzov sərtliyi, deformasiya və yük ötürülməsi üçün nəzərdə tutulmuşdur; lokal hüceyrə və birləşmə uğursuzluqlarının sertifikatlaşdırma analizi üçün kifayət deyil.

Buna görə nəticələr “batareya-inteqrasiya olunmuş dayaq konsepsiyası araşdırılan ədədi kuzov modelində struktur yan zərbə cavabını yaxşılaşdırdı” kimi oxunmalıdır. “Bu arxitektura real qəzada mütləq təhlükəsizdir” nəticəsi mənbə tərəfindən göstərilməmişdir.

Mənbə və Metod Qeydi

Orijinal başlıq: Side-Impact Crashworthiness of Low-Emission Electric Bus with Battery-Integrated Inter-Window Pillars Under UNECE R95 Conditions

Müəlliflər: Kostiantyn Holenko; Oleksandr Dykha; Anna Piętocha; Ivan Kernytskyy; Orest Horbay; Wojciech Górski; Eugeniusz Koda.

Corresponding authors: Anna Piętocha və Eugeniusz Koda.

Qurumlar: Khmelnytskyi National University; Warsaw University of Life Sciences-SGGW; Lviv Polytechnic National University.

Jurnal: Machines.

Nəşriyyat: MDPI.

Biblioqrafik qeyd: Machines 2026, 14(6), 703.

DOI:10.3390/machines14060703

Tarixlər: Göndərilmə 27 may 2026; düzəliş 15 iyun 2026; qəbul 17 iyun 2026; nəşr 19 iyun 2026.

Mənbə növü: Resenziyalı tədqiqat məqaləsi.

Lisenziya: Creative Commons Attribution (CC BY).

Maliyyələşdirmə: Müəlliflər xarici maliyyələşdirmə almadıqlarını bildirmişlər.

Məlumatların əlçatanlığı: Mənbə tədqiqatın orijinal töhfələrinin məqalədə yer aldığını və əlavə sualların corresponding authors-a yönəldilə biləcəyini bildirir.

Maraqların toqquşması: Müəlliflər maraqların toqquşmasını bildirməmişlər.

Əsas metod: UNECE R95 əsaslı müqayisəli yükləmə şərtlərində Ansys Mechanical 2023 R2 transient sonlu element analizi; ənənəvi O-modeli ilə batareya-inteqrasiya olunmuş B-modelinin üç zərbə mövqeyinin müqayisəsi.

Əsas nəticə: Batareya-inteqrasiya olunmuş model araşdırılan bütün ssenarilərdə maksimum deformasiyanı və nəzarət nöqtələrinin pik sürətini azaltmış; orta kuzov gərginliyi ilə kritik pəncərələrarası dayaq gərginliklərini aşağı salmışdır. Qlobal maksimum gərginlik isə bütün ssenarilərdə azalmamışdır; bu hal yükün başqa struktur sahələrinə ötürülməsi ilə əlaqələndirilmişdir.

Kritik şərh sərhədi: Tədqiqat M3 avtobusu üçün rəsmi UNECE R95 uyğunluq testi deyil. Real tammiqyaslı toqquşma sınağı, sərnişin manekeni, hüceyrə səviyyəsində batareya zədəsi, qısaqapanma, termal qaçış və yanğın qiymətləndirilməsi aparılmamışdır.

Mənbədaxili ədədi qeyd: Table 1-dəki dayaq gərginliyi dəyərlərindən birbaşa hesablanan faiz azalmaları mətnin bəzi hissələrində verilən %52,6–72,1 və “yarıdan çox” ifadələri ilə uyğun gəlmir. Üç ssenarinin Table 1 əsaslı azalmaları təxminən %34–42, orta azalma isə %38,7-dir. Eyni şəkildə Discussion bölməsində bir cümlədə arxa ssenarilər üçün B-modelinin δmax dəyərinin daha yüksək olduğu bildirilsə də, Table 1-də bütün B-modeli δmax dəyərləri uyğun O-modeli dəyərlərindən aşağıdır. Verianla mətni bu uyğunsuzluqları səssizcə düzəltmək əvəzinə görünən etmiş və əsas ədədi cədvəli əsas götürmüşdür.