1. Uderzenie w sztywną przeszkodę

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
(1 −
k
E
Vu
=
2
Vu – prędkość uderzenia samochodu w przeszkodę,
Eo – praca odkształcenie samochodu,
m – masa samochodu,
⋅
n
o
) ⋅ m

B
F[N/cm]
G
A
C[cm]
Vu = b + b ⋅ C
Vu – prędkość uderzenia w przeszkodę
b o
- prędkość uderzenia, przy której nie powstają odkształcenia trwałe
C – średni zasięg trwałych deformacji
F = A + B ⋅ C
o
1
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

2
⎡ B ⋅C
⎤
W = L ⋅ ⎢A⋅C
+ + G⎥
=
⎣ 2 ⎦
E A
W –praca potrzebna do spowodowania odkształceń pojazdu na głębokości C i szerokości L
C
śr
=
G
n−1
C1
+ ∑C
C
i +
2 2 2
n −1
A
2
= 2
⋅
B
n
G – maksymalna energia jednostkowa pochłaniana na odkształcenia spręŜyste

Metoda CRASH 3
L ⎛ A⋅α
B ⋅ β
E A
= ⋅⎜
+ + ( n −1)
⋅G
n −1
⎝ 2 6
n−1
∑
i=
2
α = C + C + 2⋅
C
1
β = C + C + 2⋅
C + C ⋅C
n
n−1
n−1
2 2
∑
2
∑
1 n i i
i=
2 i=
1
i
⎞
⎟
⎠
i+
1

Wzory z PC CRASH
E
A
=
⎛
⋅
⎜
⎝
A
B
n−1
∑ wi
i=
1
⋅
2
6
C
− C
( )
i+
1 i
C + + ⋅ +
− ⎟ i+
1
Ci
G
Ci+
1
Ci
⎠
3
3
⎞
w = L − L
i i+1
i

E = E ⋅( 1+
tgθ
)
A
o
− 45 〈 θ 〈 45
o

A m ⋅ b ⋅
=
o b 1
B = m⋅b
1
L
L
2
b
1 =
V
u
C
−
śr
b
o
b o
= 2,22m/s (8km/h)

Wzory Kenneth L. Campbela (samochody amerykańskie)
Dla samochodu o masie całkowitej 1100÷1500kg
V
u
= 134 . + 23.
76 ⋅
f
n
Dla samochodu o masie całkowitej 1800÷2000kg
V
u
= 3. 06 + 15.
49 ⋅
f
n
f n
- 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 [%]
EOD
= X ⋅100%
B

Typ
nadwozia
Model
samochodu
Vu (ESS) [m/s]
201 190D/E
4.
467 ⋅
ETD
0. 758 0.
369
⋅ EOD
126
280SE – 500
SEL
3172 . ⋅ ETD
0. 973 0.
423
⋅ EOD
123 200-280E
116 280SE-450SEL
0.
906⋅
ETD
0893 . ⋅ ETD
1. 004 0.
717
⋅ EOD
1. 015 0.
73
⋅ EOD
Dokładne wyniki dla
EOD = 25% ÷ 100%
Vu=15 ÷ 60km/h

Wzory Uproszczone
F = b ⋅ h ⋅ f ⋅ k
n n n n
Fn – siła działająca w czasie uderzenia
bn, hn, fn – wymiary odkształconej powierzchni
b n
- szerokość w [m],
h n
- wysokość w [m],
f n
- głębokość w [m],
k – współczynnik sztywności
E
A
=
E
D
=
F
n
⋅
2
f
n
=
b
n
⋅
h
n
2
⋅
f
2
n
⋅
k
V
u
=
f
n
⋅
b
n
⋅ h
m
n
⋅
k

W przypadku gdy naruszona została struktura wytrzymałościowa samochodu
(średnia głębokość deformacji nie mniejsza niŜ 0.4 – 0.5m)
N
k =
2
( )
⎡ ⎤
9,0 ÷ 11,0 ⋅10
5
⎢ ⎥
⎣m
⋅ m ⎦
W przypadku, gdy uszkodzeniu uległy głównie elementy blaszane i poszyciowe.
N
k =
2
( )
⎡ ⎤
2,0 ÷ 4,0 ⋅10
5
⎢ ⎥
⎣m
⋅ m ⎦

Nowsze badania dotyczące samochodów z lat 80- tych
Samochody małe
k = (13.5 ÷ 22.6) ⋅10
5
⎡ N
⎣
⎢m⋅
m
2
⎤
⎦
⎥
Samochody średnie
k = (9.1÷ 13 .5) ⋅10
5
⎡ N
⎣
⎢m⋅
m
2
⎤
⎦
⎥
Samochody duŜe
k = (5.2 ÷ 7.
2) ⋅10
5
⎡ N
⎣
⎢m⋅
m
2
⎤
⎦
⎥

ks
3
= 0.17⋅
w − 0.488⋅
w − 0.03⋅
w
2
+ 1
k
ϕ
3
= 0.328⋅
w − 0.772⋅
w + 1. 072
2
⋅ w