Механизм наезда автомобиля на неподвижное препятствие

1 фаза – сближение

2 фаза – деформация

3 фаза – отдача

при k = 0:

Механика столкновения двух автомобилей

1) m₁ = m₂; V₁ = V₂ 2) m₁ = 2*m₂; V₁ = V₂

Не абсолютные значения скоростей автомобилей при столкновениях определяют тяжесть столкновения, а V_а.

Реальный вариант столкновения

V₁ = V₁-V V – общая скорость в период совместного перемещения

V₂ = V₂+V V’_1,2 - скорости после столкновения

V – изменение скорости

Расчет параметров соударения двух автомобилей.

Согласно закону сохранения количества движения для встречного столкновения при К = 0 и m₁V₁ m₂V₂:

m₁V₁- m₂V₂ = V(m₁+m₂), откуда V = (m₁V₁- m₂V₂)/( m₁+m₂),

где V – скорость совместного движения.

Согласно закону сохранения энергии, кинетическая энергия Е^’₁₊₂ системы из двух автомобилей после столкновения меньше, чем Е₁₊₂ до соударения, так как часть энергии расходуется на неупругую деформацию автомобилей.

Общая энергия двух автомобилей:

до соударения Е₁₊₂ = m₁V₁² / 2 + m₂V₂² / 2

после соударения Е^’₁₊₂ = (m₁+m₂)V² / 2 = (m₁V₁- m₂V₂)²/[2( m₁+m₂)]

Определим потери энергии, затраченные на деформацию:

Е₁₊₂ =Е₁ + Е₂ = Е₁₊₂ – Е’₁₊₂ = (m₁V₁²+ m₂V₂²)/2-((m₁V₁- m₂V₂)²/[2( m₁+m₂)]

Е₁₊₂ =m₁m₂(V₁+V₂)²/[2( m₁+m₂)] дж.

Для реального столкновения автомобилей (0К1):

Е₁₊₂ =Е₁ + Е₂ = m₁m₂(V₁+V₂)²(1-К²)/ [2( m₁+m₂)] дж.

После ДТП мы можем определить Е₁₍₂₎ при известных m₁₍₂₎, но не зная V₁₍₂₎ одного из автомобилей не можем определить скорость второго.

V₁₍₂₎ = m₂₍₁₎/ ( m₁+m₂)

Ударные перегрузки

Ударные силы

Тяжесть травмирования определяется не скоростями до столкновения V₁ и V₂, а изменениями скоростей V₁ и V₂ после столкновения.

а – ускорение

V_а – скорость автомобиля

– максимальная деформация

Чем больше деформация , тем меньше перегрузки N = a/g

Изменение скорости автомобиля и человека при столкновении

Энергия, которую необходимо поглотить в момент соударения тела человека с элементами интерьера автомобиля:

Перегрузки:

разность между скоростями человека и автомобиля в момент контакта человека с интерьером автомобиля.

суммарная деформация тела человека и интерьера автомобиля в зоне контакта.

1. При отсутствии ремней безопасности

Травмирование водителя

S_свч – свободное движение человека до контакта с элементами интерьера автомобиля.

Травмирование пассажира

Для снижения Nч tч должно стремиться к 0

Травмирование происходит за время контакта

Высокий уровень травмирования водителей и пассажиров при отсутствии ремней безопасности характеризуется небольшими значениями S_ч+аи и большими значениями V_ч-а.

2. С ремнями безопасности

Без контакта с интерьером автомобиля

С контактом с интерьером автомобиля

Перегрузки при удержании Перегрузки при соударении с интерьером

3. Изменение скорости, когда человек находится в неподвижном автомобиле