Энергия деформаций автотранспортных средств в условиях дорожно-транспортных происшествий

Abstract

В статье излагается метод оценки энергии деформаций автотранспортных средств в условиях дорожно-транспортных происшествий (ДТП). Интенсивность эксплуатации автотранспортных средств, а также рост их числа сопровождается многочисленными ДТП. В большинстве случаев они вызваны нарушением скоростных режимов. В связи с этим актуальными являются методы, способные оценивать энергию деформации, затраченную при ударах автотранспортных средств. Определение энергии деформации и разрушения элементов конструкции транспортных средств важно для определения скорости их движения перед столкновением. В настоящей работе решена задача оценки энергии перед ударом на основе натурных испытаний. На примере автотехнической экспертизы получены исходные данные для определения величин скоростей автомобилей, а также их энергии деформаций, поглощенной при ударе. Сущность модели оценки энергии деформаций заключается в том, что любой неупругий удар между транспортными средствами приводится к эквивалентному упругому удару, при котором учитываются суммарные энергетические затраты, включающие в себя работу деформации, работу сил сопротивления перемещениям транспортных средств в процессе отбрасывания после удара и кинетических потерь при ударе. Подтверждена достоверность разработанного метода оценки энергии деформаций автотранспортных средств в условиях ДТП. На основе натурных испытаний энергия деформации определена методом энергетического эквивалента и методом твердости. Показана удовлетворительная сходимость результатов расчета энергии деформаций двумя методами. Полученные результаты подтверждают надежность определения скорости, рассчитанной двумя методами, а также с помощью камеры видеонаблюдения. Метод твердости, предложенный в качестве альтернативы методу энергетического эквивалента, позволяет рассчитывать энергию в условиях ДТП любых транспортных средств, включая автомобили, ”crashtests”- испытания для которых не проводятся.

The article sets out a method for assessing the energy of deformations of vehicles in road traffic accidents (RTAs). The intensity of operation of vehicles, as well as the increase in their number is accompanied by numerous accidents. In most cases, accidents are caused by violation of speed limits. In this regard, relevant are methods capable of estimating the strain energy expended during impacts of motor vehicles. The determination of the energy of deformation and destruction of structural elements of vehicles is important for determining the speed of their movement before a collision. In addition, information on the energy used to deform vehicles in road accident conditions allows vehicle manufacturers to reduce the amount of expensive, uninformative, and extremely unflexible car tests. In the present work, the problem of estimating the energy before a shock based on full -scale tests is solved. By the example of automotive technical expertise, initial data were obtained to determine the values of the speeds of automobiles, as well as their deformation energy absorbed during impact. The essence of the model for assessing the strain energy is that any inelastic shock between vehicles leads to an equivalent elastic shock, which takes into account the total energy consumption, which includes the work of deformation, the work of the forces of resistance to movement, vehicles in the process of rebound after impact and kinetic losses upon impact. The reliabi lity of the developed method for assessing the energy of deformation of vehicles is confirmed in emergency conditions. Based on fullscale tests, the strain energy is determined by the energy equivalent method and the hardness method. Satisfactory convergence of the results of calculating the strain energy by two methods is shown. The results obtained confirm the reliability of determining the speed determined by two methods, as well as using a surveillance camera. The hardness method, proposed as an alternative to the energy equivalent method, allows you to calculate the energy in the accident conditions of any vehicles, including cars for which crash tests are not carried out.

У статті викладено метод оцінки енергії деформацій автотранспортних засобів в умовах дорожньо- транспортних пригод (ДТП). Інтенсивність експлуатації автотранспортних засобів, а також зростання їх числа супроводжується численними ДТП. У більшості випадків ДТП викликані порушенням швидкісних режимів. У зв'язку з цим актуальними є методи, здатні оцінювати енергію деформації, витрачену при ударах автотранспортних засобів. Визначення енергії деформації та руйнування елементів конструкції транспортних засобів важливе для визначення швидкості їх руху перед зіткненням. Крім того, інформація про витрачену енергію деформації автотранспортних засобів в умовах ДТП дозволяє виробникам автотранспортних засобів зменшити обсяг дорогих, малоінформативних і вкрай не гнучких випробувань автомобілів. У даній роботі вирішено задачу оцінки енергії перед ударом на основі натурних випробувань. На прикладі автотехнічної експертизи отримано вихідні дані для визначення величин швидкостей автомобілів, а також їх енергії деформацій, поглиненої при ударі. Сутність моделі оцінки енергії деформацій полягає в тому, що будь-який непружний удар між транспортними засобами наводиться до еквівалентного пружного удару, при якому враховуються сумарні енергетичні витрати, які включають в себе роботу деформації, роботу сил опору переміщенням транспортних засобів в процесі відкидання після удару і кінетичних втрат при ударі. Достовірність розробленого методу оцінки енергії деформацій автотранспортних засобів підтверджена в умовах ДТП. На основі натурних випробувань енергія деформації визначена методом енергетичного еквівалента і методом твердості. Показана задовільна збіжність результатів розрахунку енергії деформацій двома методами. Отримані результати підтверджують надійність визначення швидкості, розрахованої двома методами, а також за допомогою камери відео спостереження. Метод твердості, запропонований в якості альтернативи методу енергетичного еквівалента, дозволяє розраховувати енергію в умовах ДТП будь-яких транспортних засобів, включаючи автомобілі, "crash-tests" ‒ випробування для яких не проводяться.