plik3

ENERGOCHŁONNOŚĆ I DEFORMACJE
SAMOCHODU PRZY UDERZENIU
Metody szacowania pracy potrzebnej do deformacji samochodu przy
uderzeniu:
1.Porównawcza
2.Analityczna
a) wykorzystująca struktury (siatki) energetyczne deformacji samochodu
b) wykorzystująca wzory empiryczne
2 ⋅ ED
Vu =
2
(1 − k n ) ⋅ m
Vu – prędkość uderzenia samochodu w przeszkodę,
ED – praca odkształcenie samochodu,
m – masa samochodu,
F[N/cm]
A
B
G
C[cm]
Vu = bo + b1 ⋅ C
Vu – prędkość uderzenia w przeszkodę
bo- prędkość uderzenia, przy której nie powstają odkształcenia trwałe
C – średni zasięg trwałych deformacji
F = A+ B⋅C
F- siła działająca na jednostkę długości
A – współczynnik określający siłę, przy której nie dochodzi do trwałych odkształceń,
B – współczynnik sztywności nadwozia, opisujący jaka siła jest wymagana do
jednostkowego skrócenia pojazdu


B ⋅ C sr2
W = L ⋅  A ⋅ C sr +
+ G = EA
2


W –praca potrzebna do spowodowania odkształceń pojazdu na głębokości C i szerokości L
C1 n −1
Cn
+ ∑ Ci +
2
2
2
Cśr =
n −1
2
A
G=
2⋅ A
G – maksymalna energia jednostkowa pochłaniana na odkształcenia spręŜyste
Metoda CRASH 3
L  A ⋅α B ⋅ β

Eo =
⋅
+
+ (n − 1) ⋅ G

n −1  2
6
n −1
α = C1 + Cn + 2 ⋅ ∑ Ci
i =2
β=
2
C1
2
+ Cn
n −1
+ 2⋅∑
i =2
2
Ci
n −1
+ ∑ Ci ⋅ Ci +1
i =1
Wzory z PC CRASH
n −1
3
− Ci
A

B
Eo = ∑ wi ⋅  ⋅ (Ci +1 + Ci ) + ⋅
+ G
6 Ci +1 − Ci
2

i =1
wi = Li +1 − Li
3
Ci +1
E d = E o ⋅ (1 + tgθ )
− 45 〈θ 〈45
o
o
m ⋅ bo ⋅ b1
A=
L
B=
Vu − bo
b1 =
Cśr
bo = 2,22m/s (8km/h)
2
m ⋅ b1
L
Wzory Kenneth L. Campbela (samochody amerykańskie)
Dla samochodu o masie całkowitej 1100÷
÷1500kg
Vu = 1.34 + 23.76 ⋅ f n
Dla samochodu o masie całkowitej 1800÷
÷2000kg
Vu = 3.06 + 15.49 ⋅ f n
fn - głębokość odkształcenia w [m]
Wyniki badań dotyczących struktury wytrzymałościowej samochodu o masie
1100 ÷1500kg wykonanych przez Kenneth L.Campbella
•Wyniki badań dotyczących struktury wytrzymałościowej samochodu o
masie 1800 ÷2000kg wykonanych przez Kenneth L.Campbela
Nadwozia firmy Mercedes Benz
ETD – Equivalent Test Deformation [m]
EOD – Equivalent Overlap degree [%]
X
EOD = ⋅ 100%
B
Typ
nadwozia
Model
samochodu
Vu (ESS) [m/s]
201
190D/E
4.467 ⋅ ETD0.758 ⋅ EOD0.369
126
280SE – 500
SEL
123
200-280E
116
280SE-450SEL
Dokładne wyniki dla
EOD = 25% ÷ 100%
Vu=15 ÷ 60km/h
3172
. ⋅ ETD0.973 ⋅ EOD0.423
0.906 ⋅ ETD1.004 ⋅ EOD0.717
0.893 ⋅ ETD1.015 ⋅ EOD0.73
Wzory Uproszczone
Fn = bn ⋅ hn ⋅ f n ⋅ k
Fn – siła działająca w czasie uderzenia
bn, hn, fn – wymiary odkształconej powierzchni
bn – średnia szerokość deformacji w [m],
hn – średnia wysokość deformacji w [m],
fn – maksymalna głębokość deformacji w [m],
k – współczynnik sztywności
Fn ⋅ f n bn ⋅ hn ⋅ f
ED =
=
⋅k
2
2
2
n
bn ⋅ h n
Vu = f n ⋅
⋅k
m
W przypadku gdy naruszona została struktura wytrzymałościowa samochodu
(średnia głębokość deformacji nie mniejsza niŜ 0.4 – 0.5m)
5
N 
k = (9,0 ÷ 11,0 ) ⋅ 10  2

m ⋅ m
W przypadku, gdy uszkodzeniu uległy głównie elementy blaszane i poszyciowe.
 N 
k = (2,0 ÷ 4,0 ) ⋅10  2

m ⋅m
5
Nowsze badania dotyczące samochodów z lat 80- tych
Samochody małe
5
N 
k = (13.5 ÷ 22.6) ⋅ 10 
2
m
⋅
m


Samochody średnie
5
N 
k = (9.1 ÷ 13.5) ⋅ 10 
2
m
⋅
m


Samochody duŜe
5
N 
k = (5.2 ÷ 7.2) ⋅ 10 
2
m
⋅
m


Zalecane - na podstawie danych Instytutu Ekspertyz
Sądowych w Krakowie – wartości współczynnika „k” dla
samochodów z lat dziewięćdziesiątych XX wieku i
początku XXI wieku.
ks = 0.17 ⋅ w − 0.488 ⋅ w − 0.03 ⋅ w + 1
3
2
kϕ = 0.328 ⋅ w − 0.772 ⋅ w + 1.072 ⋅ w
3
2