汽车碰撞理论阐述及碰撞事故再现
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第1篇一、实验目的本次实验旨在通过模拟汽车碰撞实验,了解汽车碰撞的基本原理、碰撞过程及碰撞结果,分析汽车碰撞对乘员和车辆本身的影响,为提高汽车安全性能提供理论依据。
二、实验原理汽车碰撞实验主要研究汽车在碰撞过程中,由于惯性、动能转换、结构变形等因素所产生的一系列物理现象。
实验过程中,通过对碰撞力的测量、碰撞过程中汽车结构的变形分析、碰撞后乘员所受伤害程度等数据的采集,来分析汽车碰撞的基本规律。
三、实验设备与材料1. 实验设备:碰撞实验台、传感器、数据采集系统、摄像系统、汽车模型等。
2. 实验材料:碰撞模拟实验用汽车模型、安全气囊、安全带、汽车内饰等。
四、实验步骤1. 实验准备:搭建碰撞实验台,安装传感器、数据采集系统和摄像系统,确保实验设备运行正常。
2. 模拟碰撞实验:将汽车模型放置在碰撞实验台上,根据实验需求设定碰撞速度、角度等参数。
3. 数据采集:启动数据采集系统,记录碰撞过程中汽车结构的变形、碰撞力、乘员所受伤害程度等数据。
4. 摄像记录:开启摄像系统,实时记录碰撞过程,以便后续分析。
5. 数据分析:对采集到的数据进行处理、分析,得出碰撞规律。
五、实验结果与分析1. 碰撞力分析:实验结果表明,汽车在碰撞过程中,碰撞力与碰撞速度、角度等因素密切相关。
随着碰撞速度的增加,碰撞力也随之增大。
2. 汽车结构变形分析:实验过程中,汽车结构在碰撞力的作用下产生不同程度的变形。
碰撞速度越高,结构变形越严重。
3. 乘员所受伤害程度分析:实验结果表明,乘员在碰撞过程中所受伤害程度与碰撞速度、角度、安全气囊、安全带等因素密切相关。
在碰撞速度较高的情况下,乘员所受伤害程度较大。
4. 安全气囊与安全带效果分析:实验结果表明,安全气囊和安全带在碰撞过程中对乘员具有较好的保护作用。
安全气囊在碰撞瞬间迅速充气,为乘员提供缓冲;安全带则将乘员固定在座椅上,减少乘员在碰撞过程中的位移。
六、实验结论1. 汽车碰撞过程中,碰撞力与碰撞速度、角度等因素密切相关,随着碰撞速度的增加,碰撞力也随之增大。
第1篇一、实验背景随着汽车保有量的不断增加,交通事故频发,给人们的生命财产安全带来了严重威胁。
为了研究汽车在碰撞过程中的受力情况,提高汽车的安全性能,本实验采用模拟碰撞的方法,对汽车进行撞碎实验。
二、实验目的1. 了解汽车在碰撞过程中的受力情况。
2. 分析汽车不同部位在碰撞过程中的破坏程度。
3. 为汽车设计提供理论依据,提高汽车的安全性。
三、实验原理本实验采用物理力学原理,通过模拟碰撞实验,研究汽车在碰撞过程中的受力情况。
实验中,利用高速摄像机记录碰撞过程中的瞬间状态,通过数据分析,得出汽车在不同碰撞条件下的受力情况。
四、实验材料1. 汽车模型:选用与实际车型相似的汽车模型,尺寸为1:1。
2. 撞击装置:采用液压撞击装置,可调节撞击速度和角度。
3. 高速摄像机:用于记录碰撞过程中的瞬间状态。
4. 数据采集与分析软件:用于处理实验数据。
五、实验步骤1. 准备实验:将汽车模型放置在实验台上,调整撞击装置的撞击速度和角度。
2. 进行实验:启动撞击装置,使汽车模型与撞击物发生碰撞。
3. 数据采集:利用高速摄像机记录碰撞过程中的瞬间状态。
4. 数据分析:将采集到的数据进行处理,分析汽车在碰撞过程中的受力情况。
六、实验结果与分析1. 撞击速度对汽车受力的影响:实验结果表明,随着撞击速度的增加,汽车所受的冲击力也随之增大。
在高速撞击条件下,汽车更容易发生严重变形和损坏。
2. 撞击角度对汽车受力的影响:实验结果表明,撞击角度对汽车受力有显著影响。
当撞击角度为90°时,汽车所受的冲击力最大;当撞击角度为45°时,汽车所受的冲击力次之;当撞击角度为0°时,汽车所受的冲击力最小。
3. 汽车不同部位在碰撞过程中的破坏程度:实验结果表明,汽车的前部、侧面和尾部在碰撞过程中容易发生变形和损坏。
其中,前部受到的冲击力最大,其次是侧面和尾部。
4. 汽车安全性能改进建议:根据实验结果,提出以下安全性能改进建议:(1)加强汽车前部、侧面和尾部的结构强度,提高汽车的整体抗碰撞能力。
汽车事故工程第一章汽车事故工程:就是运用与交通事故有关理论,分析事故发生的原因,提出交通事故预防对策,改进汽车设计,使汽车在发生碰撞交通事故时,保护交通参与者的一门新兴的交叉学科。
交通事故研究包括事故勘察与统计,事故再现和事故分析三个方面。
事故分析:主要是分析事故发生的原因,利用统计学的方法对事故进行分类,找出事故的重点或典型类型和形态,提出改进交通安全管理、汽车安全设计、道路交通安全的措施。
(具有统计特点,是对一个地区乃至一个国家道路交通安全状况的总体评价。
)交通事故再现:事故再现是以事故现场上车辆损坏的情况、停止状态、人员伤害情况和各种形式痕迹为依据,参考当事人和证人(目击者)的陈述,对事故发生的全部经过做出推断的过程。
交通事故证物主要分为事故附着物、事故散落物和事故痕迹三类。
事故附着物:是指附着在事故车辆、人体及其其他物体表面,且能证明事故真实情况的物质,如油漆、油脂、塑料、橡胶、毛发、纤维、血迹、人体组织等。
事故散落物:是指散落在交通事故现场能证明事故真实情况的物质。
如损坏脱落的车辆零部件、玻璃碎片、油漆碎片及车辆装载物等。
事故痕迹:是指在事故车辆、人体、现场路面及其他物体表面形成的印迹,如撞击痕迹、刮擦痕迹、制动痕迹、挫擦和侧滑痕迹等。
事故再现的基本目的:研究一个具体事故的特殊性,从空间和时间上确定事故每个阶段的过程,并对其进行分析和评价。
为了对事故运动过程进行再现,需要有关于位移和地点(如接触力、受力方向、碰撞后的分离方向)、速度(如车辆初速度、碰撞速度和碰撞后分离速度)以及时间(如反应时间)等数据,因此事故再现的任务是尽可能清楚地描述事故的运动学过程。
汽车与行人事故再现规律的应用基础是痕迹:(1)事故车辆静止位置;(2)碰撞地点位置;(3)被撞行人的静止位置;(4)制动痕迹;(5)挫痕位置、大小和形状;(6)汽车的损坏情况;(7)汽车上擦痕的位置、大小和形状;(8)路面情况;(9)路面摩擦力(或滚动阻力、附着)系数;(10)受伤分布图;(11)行人的受伤种类;(12)衣服的损坏和衣着痕迹;(13)痕迹的不规则性等交通事故分析可分为事故案例分析和统计分析两部分。
第1篇一、实验背景随着我国汽车工业的快速发展,汽车交通事故频发,给人民生命财产安全带来严重威胁。
为了提高汽车安全性能,降低交通事故发生率,我国对汽车碰撞实验提出了更高的要求。
本实验旨在通过模拟真实交通事故场景,对某款汽车进行碰撞实验,评估其安全性能。
二、实验目的1. 评估汽车在正面碰撞、侧面碰撞、尾部碰撞等不同碰撞场景下的安全性能;2. 分析汽车在碰撞过程中的结构变形、乘员舱完整性、安全气囊展开等方面的情况;3. 为汽车设计和改进提供依据,提高汽车安全性能。
三、实验方法1. 实验车型:某款中型轿车;2. 实验设备:碰撞实验台、碰撞传感器、数据采集系统、安全气囊模拟系统等;3. 实验方案:按照GB 11551-2017《汽车碰撞试验方法》和GB 11551-2017《汽车侧面碰撞试验方法》进行实验。
(一)正面碰撞实验1. 实验条件:车速50km/h,碰撞角度为90°;2. 实验步骤:将实验车型固定在碰撞实验台上,调整碰撞角度和车速,进行正面碰撞实验;3. 实验结果:汽车在正面碰撞过程中,乘员舱结构保持完整,安全气囊正常展开,乘员保护系统发挥作用。
(二)侧面碰撞实验1. 实验条件:车速50km/h,碰撞角度为45°;2. 实验步骤:将实验车型固定在碰撞实验台上,调整碰撞角度和车速,进行侧面碰撞实验;3. 实验结果:汽车在侧面碰撞过程中,乘员舱结构保持完整,安全气囊正常展开,乘员保护系统发挥作用。
(三)尾部碰撞实验1. 实验条件:车速64km/h;2. 实验步骤:将实验车型固定在碰撞实验台上,调整车速,进行尾部碰撞实验;3. 实验结果:汽车在尾部碰撞过程中,乘员舱结构保持完整,安全气囊正常展开,乘员保护系统发挥作用。
四、实验结果分析1. 汽车在正面碰撞、侧面碰撞、尾部碰撞实验中,乘员舱结构保持完整,乘员保护系统发挥作用,表明汽车具有良好的安全性能;2. 汽车在碰撞过程中,安全气囊正常展开,为乘员提供有效保护;3. 实验结果表明,该款汽车在安全性能方面达到国家标准要求。
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汽车碰撞理论阐述及碰撞事故再现
摘要:受出行车辆与日俱增、交通环境日益复杂以及驾
驶人员道德素质和驾车水平等诸多因素的影响,交通事故越
来越多,因而需要对汽车碰撞事故进行再现,以为安全评价
对其作一个公平而科学的鉴定。对此,本文从汽车碰撞理论
出发,就碰撞事故进行再现。
关键词:汽车碰撞;理论阐述;事故再现
我国每年因汽车碰撞引发的交通事故不仅数量惊人,
损失严重,而且屡禁不止,居高不下,这无疑对交通安全构
成了威胁。而通过汽车碰撞事故再现,可明确事故责任归属,
对事故加以科学鉴定,同时基于对车辆和人员的安全评价,
既利于车辆设计的优化,也可为交通安全管理提供重要依
据,足以见得,再现汽车碰撞事故的意义重大。
1. 汽车碰撞的理论阐述
1.1.塑性碰撞理论分析
若发生汽车碰撞后,车辆之间并不存在相对运动可被
视为塑性碰撞,且经试验证明,当汽车碰撞速度相对较高时
属于塑性碰撞,此时会涉及能量损失,遵循能量守恒定律,
从而汽车碰撞过程符合 和 ,又因汽车发生塑性碰撞后速度
相同,发现汽车碰撞的严重程度与车辆的相对速度为正比关
系,与车辆质量为反比关系,与碰撞前汽车速度没有关系,
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但塑性碰撞下的能量损失与两车碰撞前相对速度的平方为
正比关系,与碰撞汽车自身质量为反比关系[1]。
1.2.刚体碰撞理论分析
若汽车发生碰撞后,大部分车体基本完好,且能量损
失较小并局限于变形位置,故可将其视为刚体碰撞,如汽车
交通事故中的正面碰撞便属于刚体碰撞,因能量和动量守
恒,故有 ,而在碰撞后有 ,由于人体伤害度主要取决于减
速度,所以根据上式可以发现,汽车碰撞作用下的伤害度与
两车碰撞的相对速度为正比关系,与其质量为反比关系,而
与撞前速度没有关系,进而得知质量较小的汽车在碰撞事故
中受伤较重。
1.3.弹塑性碰撞理论分析
若汽车在碰撞过程中既发生了弹性变形,也发生了塑
性变形,需要同时将两者纳入考虑范围较为合理[2]。为便
于汽车碰撞性质的区分,在此提出了 这一恢复系数,且当
=0时代表塑性碰撞,当 =1时代表刚体碰撞,当0< <1时代
表弹塑性碰撞,同时其能量损失满足条件 ,可见其与汽车
质量、碰撞性质、撞前汽车的相对速度有关。
2.汽车碰撞事故再现及安全评价分析
2.1.获取汽车碰撞参数的一般步骤和方法
汽车碰撞参数的获取是事故再现的基础条件和重要
参考,所以掌握参数获取的步骤和方法尤为关键。具体包括
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下述几点:
首先收集汽车碰撞事故现场的物证,基于整体后局部
的原则进行现场勘查和车辆勘查,对于车辆则要在前后左右
和对角45°加以拍照,查看龙门架、前横梁、方向盘等细节,
并做好与事故相关的信息笔录,在此基础上对车辆碰撞参数
等进行绘图;然后计算碰撞前的汽车车速,此时以汽车碰撞
理论为基础支持,结合轮胎痕迹、抛落体、汽车变形量、路
面积水等信息对汽车速度进行合理的计算,并借助轮胎印迹
法或车痕啮合法定位碰撞点,为划分事故责任提供科学依据
[3];最后分析计算汽车碰撞的其他价值信息,如根据被撞
车体的凹陷形状、位置、附着物确定碰撞事故的中心坐标,
综合运用实验法和计算法其确定碰撞事故的质心位置,同时
还要准确读取汽车碰撞数据记录仪参数,结合碰撞过程中接
触面的摩擦系数和回弹系数获取更为全面、科学的汽车碰撞
参数,以供事故再现应用。
2.2.汽车碰撞事故再现案例仿真
案例主要信息:交通事故为一车辆与摩托车相撞,其
中车辆自东向西行使沿新安四路至公交站台路段,摩托车则
在公交路段的十字路口由北向南行使,当车辆左前车头第一
次碰撞摩托车后仍向前直冲,直至正面撞击隔离带树木后停
止,经勘查,事故现场为状况良好的干燥沥青路面。
交警部门获悉案情后即刻赶往现场并对汽车碰撞事
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故进行详细勘查,然后绘制了相应的事故图,并结合事故现
场的车辆和摩托车照片信息以及车体痕迹数据,对车辆的一
次和二次碰撞变形和位置作计算和描述。经读取车辆碰撞时
空气囊的数据得知其二次碰撞速度为78Km/h;然后根据事故
现场数据分析结果以十字路口为坐标原点构建三维模型,得
到一次和二次的碰撞点坐标分别为(13.8,-5.7,0.55)和
(51.00,-6.3,0.65),同时结合车辆最大变形位置得出其
碰撞中心点为(51.6,-6.5,0.65),并根据车辆参数得其
质心高度和质心距离车辆前端的距离分别为0.6m和
1.38m[4];最后经测量分析得到车辆碰撞的接触面摩擦系数
和回弹系数分别为1和0.1,而且车辆在撞击摩托车后采取
了加速操作,在碰撞大树前采取了制动动作,其中转向角度
为8°右转。
在掌握车辆碰撞参数后,则在PCCRASH软件的作用下
结合车辆信息构建了车辆模型,并根据道路参数构建了道路
环境模型;在此基础上,分别将车辆、摩托车以及被撞树木
的参数输入到了相应的窗口中,并分别设置了车辆转向、碰
撞速度、减速度、摩擦系数等顺序参数,确定并输入了碰撞
点坐标、能量变化量、回弹系数等参数,完成车辆碰撞前的
参数设置后(见图2),经PCCRASH软件处理得到了车辆碰撞
结果(见图3,从上至下依次为t=0、t=0.18s、t=0.705s时
的碰撞情况),而且该软件的三维视图功能,可对车辆碰撞
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的全过程加以再现,进而准确捕捉碰撞地点、时间、头部加
速度、碰撞力等信息,受条件限制在此不作赘述。
结束语:
总之,在交通事故只增不减的严峻形势下,汽车碰撞
事故再现已然成为当下的研究热点,毕竟其对客观、公正、
科学的鉴定事故责任和改善交通安全管理现状的作用不容
忽视。这就要求我们熟悉掌握汽车碰撞理论,及时获取准确
数据,并予以仿真模拟,以此提高事故再现的科学性和准确
性,进而为解决现实问题提供有力参考。
参考文献:
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基础与工程科学学报, 2010(12).
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