Безопасность транспортных средств (стр. 3 из 4)

- рассматривает ся конструкция автомобиля с несущим кузовом;

- при определений параметров столкновения автомобиля со стеной принимаем скорость начала деформации V^*=0.

Радиус оболочки равен радиусу окружности с площадью поперечнего сечения, равной площади поперечнего сечения соударяемой части автомобиля (капот, багажник)

Сечение кузова S_k=S_o сечение оболочки.

S_k=b´d; S_o=p´R²

R₀=

- радиус оболочки; R₀=

Толщину оболочки принимаем равной толщине стального листа, из которого сделан кузов

2.5 Определение деформации расчетного автомобиля в зависимости от

скорости столкновения

Z_а=L*Z_max (2.9)

Z_max=1-

при V^*=0 т.е. t= , (2.10)

Где V_a-скорость автомобиля в момент столкновения.

М_а=

, кг – масса автомобиля; (2.11)

Рассмотрим расчет деформации автомобиля БМВ328i в зависимости от скорости столкновения:

М_а=1430кг

R_a=

, м – средний радиус оболочки. (2.12)

R_a=0,93*1,74/3,14=0,7м

S=

, кг/м (2.13)

L=

, м (2.14)

F_кр=2´p´0.607´Е´d², кН (2.15)

Подставим значения в формулы (2.13) - (2.15):

S=2×3.14×0.7×0.00055×7.8/10=18.86

L=1430/18,86=75,82м

F_кр=2×3.14×0.607×2.1*10⁶×0.055²=242000Н

Вычислим Z_maxпо формуле (2.10) при значениях скорости 20 – 100 км/час:

Z_max=1-

=0,007

Z_а= 75,82×0,007=0,606см

При остальных значениях скорости расчет производится аналогично, а результаты занесены в таблицу 1, построим график зависимости Z_а=F(V_a).

2.6 Определение времени деформации расчетного автомобиля в

зависимости от скорости столкновения

Время деформации автомобиля в зависимости от его скорости в момент столкновения определяется по формуле (при V^*=0 ):

,с (2.16)

В нашем случае V_a=50 км/час.=13,9м/с

ta=13,9×1430/242000=0,08с

Таким образом, подсчитав значения t_a при других значениях V_a, построим график зависимости t_a =f(V_a).

Таблица 1 – Изменение параметров столкновения

Скорость столкновения, км/час	Изменение параметров столкновения		Скорость столкновения, км/час	Изменение параметров столкновения
Za, см	ta, мс	Za, см	ta, мс
20	0,151	0,033	70	1,137	0,11
30	0,227	0,049	80	1,516	0,13
40	0,379	0,068	90	1,895	0,14
50	0,606	0,08	100	2,198	0,16
60	0,836	0,09

2.7 Определение изменения деформации расчетного автомобиля во

времени

Изменения деформации во времени при V^*=0 определяется по формуле:

Z_a=Z´L (2.17)

где Z=1-

(2.18)

=1-C(t- ) (2.19)

0 £t£ 0 – безразмерное время,

где R - приведенный радиус.

называется коэффициентом конструкции автомобиля.

С=1.25´10^-7´

´ (2.20)

Рассмотрим расчет изменения деформации расчетного автомобиля БМВ328i во времени. Подставив значения в формулу (2.20) получаем:

С=1.25*10^-7´( 0,7/0,55*10^-3)×13,9²=0,0306

Пусть при t=1.0, тогда с помощью формул (2.19) и (2.18) получаем:

=1-0,0306×(1- )=0,984

Z=1-

=0,0081

Z_a=0,0081×75,82=0,614м

После проведения остальных расчетов (t=0…1.0) и записав их в таблицу 2, строим график зависимости Z_a=

.

2.8 Определение изменения скорости расчетного автомобиля во

времени

Изменения скорости автомобиля во времени определяется по формуле:

V=V´

, м/с (2.21)

где V=

; (2.22)

; (2.23)

, с

Рассмотрим расчет изменения скорости расчетного автомобиля БМВ328i во времени. Подсчитав значение V при различных значениях t :

t=0:

ƒ΄(τ)= - 0,0306×(1-0)=-0,0306

V =

0,0153

V_а = 0,0153×75,82/0,08=14,50

записываем их в таблицу 2, затем строим график зависимости V=j(t).

2.9 Определение замедления расчетного автомобиля во времени

Изменения замедления автомобиля во времени определяется по формуле:

, (м/с²) (2.24)

; (2.25)

; (2.26)

Рассмотрим определения замедления расчетного автомобиля БМВ328i во времени. Подсчитываем значения

при различных значениях t:

При τ=0,1

а_а= -0.00747×75,82/0,08² = 88,49м/с²

и заносим их в таблицу 2 и строим график зависимости

.

2.10 Определение изменения расчетного автомобиля во времени

Изменение скорости замедления автомобиля во времени определяется по формуле:

,(м/с³) (2.27)

(2.28)

Рассмотрим определения изменения скорости замедления расчетного автомобиля БМВ328iво времени. Подсчитываем значения

при различных значениях t:

j_а= 0,0005×75,82/0.08³ = 74,04 м/с³

заносим их в таблицу 2 и строим график зависимости

.

2.11 Определение деформации расчетного автомобиля в зависимости

от изменения его замедления

Используя данные предыдущих параграфов в таблице 2, можно построит кривую, определяющую зависимость a_a от Z_a для расчетного автомобиля при скорости столкновения V=50 км/час. В нашем случае полученная кривая при Z_a=0 будет иметь значение a_a=88,49 т.к. мы принимаем, что V^*=0 и, следовательно, в момент удара a_aмгновенно примет значение 88,49. Нас в данном случае интересует характер a_a=f(Z_o).

Таблица 2 – Динамика изменения параметров столкновения автомобиля на скорости V=50 км/час

Временные фазы удара		Динамика изменения параметров столкновения автомобиля на скорости V=50 км/час
1	2	3	4	5	6
t	t,c	Za, м	Va,м/с	aa, м/с2	Ja, м/с3
0	0	0	14,50	0	0
0.1	0,016	0,151	12,79	88,49	74,04
0.2	0,033	0,227	11,37	89,08	59,23
0.3	0,049	0,379	9,47	89,56	57,75
0.4	0,068	0,386	8,52	90,03	50,34
0.5	0,08	0,454	6,63	90,39	41,46
0.6	0,09	0,462	5,68	90,74	32,57
0.7	0,11	0,538	3,79	90,98	23,69
0.8	0,13	0,561	2,84	91,10	14,80
0.9	0,14	0,576	0,94	91,22	8,88
1.0	0,16	0,614	0	91,33	0

2.12 Определение перемещения человека в зависимости от скорости

столкновения при V^*=0

Перемещение человека относительно автомобиля равно разности между перемещением автомобиля за время деформации и величиной деформации автомобиля во при данной скорости столкновения:

L_ч=V_а´t^*-Z_max,м (2.29)

где V_а – скорость соударения, м/с;

t^*- время деформации автомобиля, с;

Z_max- величина деформации автомобиля, м.

t^*=V_a´M_a/F_кр (2.30)

Z_max=L(1-

) (2.31)

2.13 Определение перемещения человека во времени

Перемещения человека во времени при скорости столкновения можно подсчитать по формуле: