1. Uderzenie w sztywną przeszkodę
1. Uderzenie w sztywną przeszkodę 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
- Page 2 and 3: 2 (1 − k E Vu = 2 Vu - prędkoś
- Page 4 and 5: 2 ⎡ B ⋅C ⎤ W = L ⋅ ⎢A⋅C
- Page 6 and 7: Wzory z PC CRASH E A = ⎛ ⋅ ⎜
- Page 9 and 10: A m ⋅ b ⋅ = o b 1 B = m⋅b 1 L
- Page 11 and 12: Wyniki badań dotyczących struktur
- Page 13 and 14: Nadwozia firmy Mercedes Benz ETD -
- Page 15 and 16: Wzory Uproszczone F = b ⋅ h ⋅ f
- Page 17 and 18: Nowsze badania dotyczące samochod
ENERGOCHŁONNOŚĆ I DEFORMACJE<br />
SAMOCHODU PRZY UDERZENIU<br />
Metody szacowania pracy potrzebnej do deformacji samochodu przy<br />
uderzeniu:<br />
<strong>1.</strong>Porównawcza<br />
2.Analityczna<br />
a) wykorzystująca struktury (siatki) energetyczne deformacji samochodu<br />
b) wykorzystująca wzory empiryczne
2<br />
(1 −<br />
k<br />
E<br />
Vu<br />
=<br />
2<br />
Vu – prędkość uderzenia samochodu w <strong>przeszkodę</strong>,<br />
Eo – praca odkształcenie samochodu,<br />
m – masa samochodu,<br />
⋅<br />
n<br />
o<br />
) ⋅ m
B<br />
F[N/cm]<br />
G<br />
A<br />
C[cm]<br />
Vu = b + b ⋅ C<br />
Vu – prędkość uderzenia w <strong>przeszkodę</strong><br />
b o<br />
- prędkość uderzenia, przy której nie powstają odkształcenia trwałe<br />
C – średni zasięg trwałych deformacji<br />
F = A + B ⋅ C<br />
o<br />
1<br />
F- siła działająca na jednostkę długości<br />
A – współczynnik określający siłę, przy której nie dochodzi do trwałych odkształceń,<br />
B – współczynnik sztywności nadwozia, opisujący jaka siła jest wymagana do<br />
jednostkowego skrócenia pojazdu
2<br />
⎡ B ⋅C<br />
⎤<br />
W = L ⋅ ⎢A⋅C<br />
+ + G⎥<br />
=<br />
⎣ 2 ⎦<br />
E A<br />
W –praca potrzebna do spowodowania odkształceń pojazdu na głębokości C i szerokości L<br />
C<br />
śr<br />
=<br />
G<br />
n−1<br />
C1<br />
+ ∑C<br />
C<br />
i +<br />
2 2 2<br />
n −1<br />
A<br />
2<br />
= 2<br />
⋅<br />
B<br />
n<br />
G – maksymalna energia jednostkowa pochłaniana na odkształcenia spręŜyste
Metoda CRASH 3<br />
L ⎛ A⋅α<br />
B ⋅ β<br />
E A<br />
= ⋅⎜<br />
+ + ( n −1)<br />
⋅G<br />
n −1<br />
⎝ 2 6<br />
n−1<br />
∑<br />
i=<br />
2<br />
α = C + C + 2⋅<br />
C<br />
1<br />
β = C + C + 2⋅<br />
C + C ⋅C<br />
n<br />
n−1<br />
n−1<br />
2 2<br />
∑<br />
2<br />
∑<br />
1 n i i<br />
i=<br />
2 i=<br />
1<br />
i<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎠<br />
i+<br />
1
Wzory z PC CRASH<br />
E<br />
A<br />
=<br />
⎛<br />
⋅<br />
⎜<br />
⎝<br />
A<br />
B<br />
n−1<br />
∑ wi<br />
i=<br />
1<br />
⋅<br />
2<br />
6<br />
C<br />
− C<br />
( )<br />
i+<br />
1 i<br />
C + + ⋅ +<br />
− ⎟ i+<br />
1<br />
Ci<br />
G<br />
Ci+<br />
1<br />
Ci<br />
⎠<br />
3<br />
3<br />
⎞<br />
w = L − L<br />
i i+1<br />
i
E = E ⋅( 1+<br />
tgθ<br />
)<br />
A<br />
o<br />
− 45 〈 θ 〈 45<br />
o
A m ⋅ b ⋅<br />
=<br />
o b 1<br />
B = m⋅b<br />
1<br />
L<br />
L<br />
2<br />
b<br />
1 =<br />
V<br />
u<br />
C<br />
−<br />
śr<br />
b<br />
o<br />
b o<br />
= 2,22m/s (8km/h)
Wzory Kenneth L. Campbela (samochody amerykańskie)<br />
Dla samochodu o masie całkowitej 1100÷1500kg<br />
V<br />
u<br />
= 134 . + 23.<br />
76 ⋅<br />
f<br />
n<br />
Dla samochodu o masie całkowitej 1800÷2000kg<br />
V<br />
u<br />
= 3. 06 + 15.<br />
49 ⋅<br />
f<br />
n<br />
f n<br />
- głębokość odkształcenia w [m]
Wyniki badań dotyczących struktury wytrzymałościowej samochodu o masie<br />
1100 ÷1500kg wykonanych przez Kenneth L.Campbella
•Wyniki badań dotyczących struktury wytrzymałościowej samochodu o<br />
masie 1800 ÷2000kg wykonanych przez Kenneth L.Campbela
Nadwozia firmy Mercedes Benz<br />
ETD – Equivalent Test Deformation [m]<br />
EOD – Equivalent Overlap degree [%]<br />
EOD<br />
= X ⋅100%<br />
B
Typ<br />
nadwozia<br />
Model<br />
samochodu<br />
Vu (ESS) [m/s]<br />
201 190D/E<br />
4.<br />
467 ⋅<br />
ETD<br />
0. 758 0.<br />
369<br />
⋅ EOD<br />
126<br />
280SE – 500<br />
SEL<br />
3172 . ⋅ ETD<br />
0. 973 0.<br />
423<br />
⋅ EOD<br />
123 200-280E<br />
116 280SE-450SEL<br />
0.<br />
906⋅<br />
ETD<br />
0893 . ⋅ ETD<br />
<strong>1.</strong> 004 0.<br />
717<br />
⋅ EOD<br />
<strong>1.</strong> 015 0.<br />
73<br />
⋅ EOD<br />
Dokładne wyniki dla<br />
EOD = 25% ÷ 100%<br />
Vu=15 ÷ 60km/h
Wzory Uproszczone<br />
F = b ⋅ h ⋅ f ⋅ k<br />
n n n n<br />
Fn – siła działająca w czasie uderzenia<br />
bn, hn, fn – wymiary odkształconej powierzchni<br />
b n<br />
- szerokość w [m],<br />
h n<br />
- wysokość w [m],<br />
f n<br />
- głębokość w [m],<br />
k – współczynnik sztywności<br />
E<br />
A<br />
=<br />
E<br />
D<br />
=<br />
F<br />
n<br />
⋅<br />
2<br />
f<br />
n<br />
=<br />
b<br />
n<br />
⋅<br />
h<br />
n<br />
2<br />
⋅<br />
f<br />
2<br />
n<br />
⋅<br />
k<br />
V<br />
u<br />
=<br />
f<br />
n<br />
⋅<br />
b<br />
n<br />
⋅ h<br />
m<br />
n<br />
⋅<br />
k
W przypadku gdy naruszona została struktura wytrzymałościowa samochodu<br />
(średnia głębokość deformacji nie mniejsza niŜ 0.4 – 0.5m)<br />
N<br />
k =<br />
2<br />
( )<br />
⎡ ⎤<br />
9,0 ÷ 11,0 ⋅10<br />
5<br />
⎢ ⎥<br />
⎣m<br />
⋅ m ⎦<br />
W przypadku, gdy uszkodzeniu uległy głównie elementy blaszane i poszyciowe.<br />
N<br />
k =<br />
2<br />
( )<br />
⎡ ⎤<br />
2,0 ÷ 4,0 ⋅10<br />
5<br />
⎢ ⎥<br />
⎣m<br />
⋅ m ⎦
Nowsze badania dotyczące samochodów z lat 80- tych<br />
Samochody małe<br />
k = (13.5 ÷ 22.6) ⋅10<br />
5<br />
⎡ N<br />
⎣<br />
⎢m⋅<br />
m<br />
2<br />
⎤<br />
⎦<br />
⎥<br />
Samochody średnie<br />
k = (9.1÷ 13 .5) ⋅10<br />
5<br />
⎡ N<br />
⎣<br />
⎢m⋅<br />
m<br />
2<br />
⎤<br />
⎦<br />
⎥<br />
Samochody duŜe<br />
k = (5.2 ÷ 7.<br />
2) ⋅10<br />
5<br />
⎡ N<br />
⎣<br />
⎢m⋅<br />
m<br />
2<br />
⎤<br />
⎦<br />
⎥
ks<br />
3<br />
= 0.17⋅<br />
w − 0.488⋅<br />
w − 0.03⋅<br />
w<br />
2<br />
+ 1<br />
k<br />
ϕ<br />
3<br />
= 0.328⋅<br />
w − 0.772⋅<br />
w + <strong>1.</strong> 072<br />
2<br />
⋅ w