DOMENIUL: INGINERIA AUTOVEHICULELOR PROGRAMUL DE STUDIU: MASTER FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT: Învățământ cu frecvență Studiul privind impactul frontal dintre… [306568]

UNIVERSITATEA DIN ORADEA

FACULTATEA DE INGINERIE MANAGERIALĂ ȘI TEHNOLOGICĂ

DOMENIUL: INGINERIA AUTOVEHICULELOR

PROGRAMUL DE STUDIU: MASTER

FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT: [anonimizat], având Pmax=60 kW la 4200 rpm, [anonimizat], având Pmax=180 kW, la o turație de 3650 rpm.

CONDUCĂTOR ȘTIINȚIFIC

Ș.l.dr.ing. Beleș Horia

Asist. dr. ing. Țolea Bogdan Adrian

ABSOLVENT: [anonimizat]

2020

Rezumatul lucrării

În capitolul 1 [anonimizat], particularități ale impactului frontal dintre autovehicule precum și softuri moderne utilizate în vederea simulării accidentelor.

În capitolul 2 s-[anonimizat], [anonimizat], precum și teoria coliziunilor.

În continuare în capitolul 3 s-a trecut la abordarea propriu zisă a [anonimizat]-se toate etapele necesare pentru realizarea simulării virtuale a impactului frontal dintre cele două autovehicule descrise în tema lucrării.

[anonimizat] 4 s-a urmărit analiza rezultatelor obținute pe baza diagramelor și a parametrilor calculați de programul de simulare.

În capitolul 5, s-au menționat concluziile în urma elaborării lucrării de disertație.

[anonimizat], dar care are efecte vizibile ( [anonimizat], [anonimizat], 2011 ).

Conform OUG nr 195/2002 actualizată prin OUG 69/2007 accidentul de circulație întrunește cumulativ următoarele condiții:

s-a produs pe un drum deschis circulației publice ori și-a [anonimizat];

a [anonimizat] a mai multor persoane ori avarierea a cel puțin unui vehicul sau alte pagube materiale;

în eveniment a fost implicat cel puțin un vehicul în mișcare;

Statistica accidentelor rutiere

La nivel mondial peste 1.2 [anonimizat] a accidentelor rutiere și între 20 și 50 milioane sunt răniți.

Statistica accidentelor rutiere în România

Numărul accidentelor rutiere fatale din România a înregistrat o ușoară creștere în 2017, față de 2016, ajungând la 98 [anonimizat] (49 cazuri) și situează România pe primul loc în Europa. Numărul de cazuri menționat reprezintă o scădere de 19% față de cel înregistrat în 2010 (117), tendință care se apropie de media europeană (20%) [anonimizat], decalajul cu ea ajungând la 100% în 2017 (față de 85% în 2010), se arată în statisticile preliminare privind siguranța rutieră publicate de Comisia Europeană (Raport Anual Accidente rutiere 2017).

Privind situația pe 2018 se estimează că performanța în materie de siguranță rutieră a României s-a îmbunătățit cu 4% față de 2017. În primele 11 luni ale 2018, s-au produs 7.771 [anonimizat] 1685 de decese, 7.365 persoane rănite grav și alte 3.131 rănite ușor ( Inspectoratul General al Poliției Române, 2018 ).

Cu toate acestea, România se află în continuare în partea de jos a listei UE, cu 96 de decese la un milion de locuitori anul trecut.

Câteva dintre cauzele care stau la baza numărului mare de accidente rutiere din Romania comparativ cu alte state ale Uniunii Europene sunt: infrastructura rutieră națională insuficient de dezvoltată în raport cu parcul de autovehicule, nerespectarea de către mulți participanți la trafic a normelor de circulație rutieră și starea tehnică a vehiculelor (Poliția Română).

Fig. . Dinamica accidentelor rutiere grave din România (2001-2017)

Statistica accidentelor în UE

După o statistică privind numărul persoanelor decedate, în 2017, aproximativ 25.300 de persoane și-au pierdut viața pe drumurile din Europa, ceea ce înseamnă o scădere cu 2% față de anul precedent. Între 2010 și 2017 numărul accidentelor mortale în Europa a scăzut cu 20%, adică în 2017 au murit cu 6200 mai puține persoane față de 2010. Rata mortalității pe drumurile europene a fost cea mai mică în 2017 (Annual accident report 2017).

În 2017, țările UE cu cele mai bun scor în materie de siguranță au fost: Suedia, Marea Britanie și Olanda. Țările cu cele mai slabe înregistrări privind siguranța rutieră sunt România, Bulgaria și Croația.

Fig. . Dinamica accidentelor rutiere grave la nivel european (2001-2016)

Parlamentul European a aprobat noi reguli privind obligativitatea prezenței în autovehicul a 30 de echipamente de siguranță avansată, precum sistemele inteligente de asistență pentru controlul vitezei, sistemul de avertizare în caz de distragere a atenției conducătorului auto și sistemele de frânare de urgență. Obligativitatea tehnologiilor de siguranță ar putea salva peste 25.000 de vieți și ar evita cel puțin 140.000 de accidentări grave până în 2038, deoarece 95% din totalul accidentelor rutiere au fost cauzate de erori umane 2017 (Road Safety in the European Union, 2018).

Stadiul actual al încercărilor experimentale (teste Euro NCAP, EEVC)

Euro NCAP, ca program european de evaluare a autovehiculelor noi efectuează încercări la coliziune pentru cele mai cunoscute mărci de vehicule vândute în Europa, pentru a evalua protecția pe care o oferă:

pasagerilor adulți

pasagerilor copii

pietonilor

Pe baza rezultatelor, protecția pasagerilor adulți, a pietonilor și a copiilor este evaluată pe o scară de la 1 la 5 stele, mai multe stele corespunzând unui grad mai mare de protecție.

Numărul de stele reflectă performanța automobilului în testele Euro NCAP, dar este influențat și de ce echipamente de siguranță oferă producătorul vehiculului. Așadar, un număr mare de stele arată nu numai că rezultatul testului a fost bun, ci și că echipamentele de siguranță de pe modelul testat sunt disponibile cu ușurință pentru toți consumatorii din Europa. O astfel de clasificare cu ajutorul stelelor depășește cerințele legale și nu toate vehiculele noi trebuie să fie supuse testelor Euro NCAP. O mașină însă, care îndeplinește doar cerințele legale minime nu ar fi eligibilă pentru nicio stea. Acest lucru înseamnă de asemenea, că o mașină de o calitate slabă nu este neapărat nesigură, dar nu este la fel de sigură ca a altor producători, care au fost apreciați mai bine (www.euroncap.com).

Următorul tabel oferă câteva indicații generale cu privire la performanțele privind siguranța pe o scară de la 1 la 5 stele:

Tabel .1 sistemul de evaluare Euro NCAP

Lansat în 2010, Euro NCAP Advanced este un sistem de evaluare pentru tehnologiile de siguranță avansate, care completează sistemul de evaluare al Euro NCAP. În prezent, un număr din ce în ce mai mare de vehicule sunt dotate cu echipamente de siguranță avansate. Tehnologiile de siguranță evaluate sunt puse la dispoziție de unii producători de mașini și au demonstrat consumatorilor un nivel ridicat al siguranței dovedit științific, urmând ca în viitor și acestea să fie luate în considerare în sistemul de evaluare Euro NCAP.

EEVC (European Experimental Vehicles Comittee) a fost înființat în 1970 ca răspuns la inițiativa Departamentului de Transport al SUA pentru un program internațional privind evaluarea siguranței circulației.

Activitatea EEVC este organizată pe grupe de lucru, dintre care cele mai importante privind impactul dintre doua autovehicule sunt:

WG01: Date despre accidente

WG05: Proceduri de testare a impactului

WG09: Impact lateral

WG11: Impactul frontal

WG20: Impactul spate

WG23: Coliziunea frontală a autobuzului

Particularități ale impactului frontal

Conform unei statistici realizate de NHTSA privind accidentele rutiere s-a constatat că accidentele frontale între autovehicule sunt considerabil mai numeroase și mai periculoase decât celelalte tipuri de accidente produse ( Micu, Iozsa & Frățilă, 2016).

Studiul la impact al autovehiculelor se realizează prin raportare la siguranța pasagerilor autovehiculelor, la siguranța celorlalți participanți la trafic și la deformările caroseriilor autovehiculelor. Acestuia i se acordă un mare interes din cauza numărului mare de decese și pagube materiale înregistrate în urma diferitelor tipuri de coliziuni. Principalele organizații care se ocupă cu acest domeniu sunt următoarele: NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration), NCAP (New Car Assessment Program) și IIHS (Insurance Institute for Highway Safety).

În cazul NCAP există testele:

ODB – Offset Deformable Barrier, în care autovehiculul este propulsat cu viteză constantă de 64 km/h intrând în impact frontal pe 40% din suprafața sa frontală cu o barieră deformabilă ce simulează un alt autovehicul în condiții reale. Este necesară

Full Width Rigid Barrier a fost introdus în anul 2015 ca urmare a tendinței de rigidizare a caroseriilor de autovehicule, rezultând în timpul impactului decelerații puternice pe care corpul uman nu le poate suporta. Pentru a proteja pasagerii, sunt testate sistemele ce pot ajuta la reducerea acestei decelerații în zona pieptului și a capului ocupanților autovehiculelor precum centurile de siguranță și sacii gonflabili. Autovehiculul are o viteză constantă de 50 km/h și este supus unui impact frontal cu o barieră rigidă.

Softuri utilizate în vederea simulării accidentelor

În prezent, la nivel european, au fost create și dezvoltate mai multe programe de simulare a mișcării autovehiculelor folosite la investigarea și reconstrucția evenimentelor rutiere. Aceste programe sunt mereu îmbunătățite pentru a putea reproduce în mod cât mai corect rezultatele obținute în urma experimentelor reale efectuate în laboratoarele de cercetare și analiză.

PC Crash

Unul dintre aceste programe folosit în analiza și reconstrucția evenimentelor rutiere este PC Crash, program elaborat și dezvoltat de compania DSD – Linz (Dr. Steffan Datentechnick) în Austria și care este recunoscut și validat la nivel european și internațional.

PC Crash conține diverse modele de calcul, inclusiv modele energetice ale impactului, modele cinetice pentru simularea în mod realist a traiectoriilor și modele cinematice pentru studii timp-distanță. Pentru o versatilitate ridicată, rezultatele obținute cu ajutorul PC Crash pot fi vizualizate la scară, în plan și în proiecție verticală, în perspectiva 3D, dar pot fi vizualizate și sub formă tabelară și grafică.

Bazându-se pe o multitudine de experimente, analize și studii tehnice pentru validare, PC Crash a fost acceptat ca program de reconstrucție a incidentelor de trafic la nivel european. Liniile directoare de efectuare a reconstituirii accidentelor de circulație, proiect dezvoltat de Uniunea Europeană sub denumirea PENDANT – ( Pan-European Co-ordinated Accident and Injury Databases), indică drept program de analiză și reconstituire a evenimentelor rutiere programul PC Crash ( Ispas et al., 2011 ).

PC-Crash folosește o abordare discretă în timp, pentru a rezolva traiectoria unui vehicul, cu condiții inițiale definite de utilizator. Dinamica vehiculelor este definită după a doua lege a lui Newton, în timp ce cinematica roților vehiculelor este actualizată pentru fiecare pas de integrare. Modelul de coliziune este unul bazat pe teorema conservării momentului cinetic.

O limitare a modelului de coliziune bazat pe impuls este aceea că nu există o durată de coliziune, precum și faptul că ciocnirile se bazează pe aceeași formă a pulsului de impact. Cu toate acestea, există și un model bazat pe forțe (force-based impact model), care permite rezolvarea forțelor de contact în timp.

În timpul simulării, mișcările din faza ante-impact, respectiv post- impact, sunt calculate cu un model de traiectorie care se bazează pe dinamica vehiculului. Pe durata simulării, sunt luate în considerare forțele care apar la interacțiunea roată-drum, transferul de greutate ca o consecință a mișcării de ruliu, a tangajului și a girației. În cadrul programului sunt disponibile două modele de anvelope: Tire Force Model și modelul TM Easy. Cel din urmă permite simularea efectului ne-liniar al rotii, inclusiv diferența dintre parametrii laterali și cei longitudinali. Valorile pentru forțele longitudinale sunt bazate pe curba modelului „tire force". De asemenea, în cadrul programului PC-Crash s-au implementat două metode de optimizare a impactului, bazate pe metode statistice: metoda liniară, respectiv metoda Monte Carlo.

Instrumentul de optimizare în PC-Crash (Fig. 1.5.1.1) este conceput pentru a reduce timpul de reconstrucție, respectiv erorile apărute în timpul simulării, prin varierea automată a unor parametri de impact selectați de utilizator și comparând rezultatele simulării pentru fiecare combinație de parametri cu valorile pozițiilor finale impuse. Pentru fiecare simulare se calculează eroarea totală, care se bazează pe diferența dintre poziția finală a vehiculului impusă, obținută în urma optimizării cu cea impusă de utilizator. În fiecare simulare ulterioară, optimizatorul modifică valorile, IWIT în încercarea de a minimiza eroarea totală ponderată. Pot fi comparate sute de combinații diferite in doar câteva minute.

Fig. . Instrumentul de optimizare în PC-Crash

Parametrii care pot fi variați cu optimizatorul sunt:

Vitezele din faza ante-impact

Poziția de impact în direcția x-y

Poziția de impact în direcția z

Unghiul planului de contact în planul x-y

Direcțiile din faza ante-impact

Pozițiile vehiculelor la impact

Coeficientul de restituire

Frecarea planului de contact

De asemenea, în cadrul PC-Crash sunt integrate un model de MADYMO al pasagerilor și un model multi-corp menit să simuleze impacturile cu pietonii. Modelul ocupant este dezvoltat pe baza unui manechin (DAT) de tip Hibrid 50%III (HIII).

Interiorul vehiculului este simplificat la plane, cilindri și elipsoide, iar programul permite interacțiunea dintre ocupant și interior. In PC-Crash sunt disponibile două sisteme de reținere (care pot fi combinate): o centură de siguranță în trei puncte, cu sau fără pretensionare, și un modul airbag. Este utilizat un model cu element finit pentru a modela centura, care permite alunecarea între centura de siguranță și corpul ocupantului.

Datele de intrare pentru simularea în MADYMO sunt rezultatele impulsului impactului calculat de la reconstrucția cu PC-Crash. Modelul pieton este un sistem multi- corp format din mai multe corpuri rigide, pentru a simula mișcarea pietonului. Diferitele părți ale pietonului, precum cap, trunchi, pelvis etc.., sunt interconectate prin articulații. Pentru fiecare corp pot fi specificate proprietăți diferite cum ar fi geometrie, masă, rigiditate de contact și coeficienți de frecare.

Se poate concluziona că PC- Crash poate determina parametrii accidentelor destul de bine. Cliff și Montgomery (1996) a folosit un eșantion mare de teste (12 RICSAC, 7JARI și IMcHenry) pentru a valida programul.

Începând cu versiunea 10.2 se pot utiliza scanările 3D ale autovehiculelor și integrarea acestora în interiorul softului, pentru a ajuta la analiza deformaților și poziționarea autovehiculelor în pozițiile de scanare, impact. Scanările 3D se obțin utilizând echipamente speciale de scanare cum ar fi scanerul cu laser sau camera 3D de scanare (Țolea & Radu, 2019).

Virtual Crash

Virtual CRASH este o aplicație software multifuncțională utilizată în principal pentru analizele de reconstrucție a accidentelor. Cu Virtual CRASH se pot simula accidentele de autovehicule, precum și impacturile cu pietoni. Virtual CRASH este utilizat de profesioniști în mediul academic, în inginerie, în domeniul aplicării legii, în industria auto și în asigurări.

În urma unor experimente virtuale făcute cu ajutorul PC Crash cât și cu Virtual Crash, s-a demonstrat că performanțele ambelor programe sunt asemănătoare, deoarece ambele utilizează aceleași modele de coliziune și de traiectorie.

MADYMO

Programul MADYMO (Modelul DYnamicMatematic) poate simula comportamentul dinamic al sistemelor fizice, cu accent pe analiza coliziunilor vehiculului pe 4 roți și a leziunilor susținute de ocupanți. MADYMO este, de asemenea, foarte flexibil pentru a reconstrui accidentele care implică motociclete și biciclete și pentru a studia performanțele sistemelor de reținere, cum ar fi centurile de siguranță și airbag-urile. Acesta a fost dezvoltat de TNO Automotive în Olanda la începutul anilor 80 și a fost actualizat permanent de atunci ( Tolea & Radu, 2019).

Programul MADYMO combină două tipuri de simulări: simularea sistemelor cu mai multe corpuri (pentru analiza mișcării brute a sistemelor sau corpurilor conectate prin articulații) și simularea sistemelor cu elemente finite (pentru simularea comportamentului structural). Un model poate fi realizat fiecu elemente finite, fie dintr-un sistem multi-corp, fie dintr-o combinație a celor două. Programul permite modelarea 2-D și 3-D.

Modelele MADYMO au fost validate de mai multe ori în trecut. Există articole despre modelele de vehicule, modelele ocupanților și modelele pietonale, publicate de diverse instituții științifice din întreaga lume. Acest sondaj se va referi doar la unele validări ale celor mai recente modele MADYMO, Morsink (2001) a studiat precizia modelului MADYMO al unui Ford Explorer, comparând rezultatele simulării cu rezultatele testului unui impact frontal cu suprapunere de 100% cu un perete rigid.

Analiza comparativă a indicat o potrivire optimă pentru parametrii vitezei, accelerației, ai deplasării motorului, ai coloanei B, ai accelerațiilor capului și ale pieptului. Însă, modelul MADYMO a prezis date mai puțin exacte legat de deplasarea sternului și a forțelor aplicate asupra tibiei din dreapta și din stânga. In concluzie, estimările derivate din modelul vehiculului MADYMO au fost în mod rezonabil bune, dacă se ia în considerare și faptul că modelul interior, centura de siguranță și modelul airbag sunt modele generice care au fost modificate în funcție de caracteristicile reale ale vehiculului.

Precizia modelelor de vehicule MADYMO a fost studiată si de Zweep et al. (2003). Rezultatele de la testele de impact frontal NCAP pentru patru autoturisme au fost comparate cu rezultatele simulării. Cele patru vehicule sunt Ford Taurus, Ford Explorer, Geo Metro și un Chrysler Neo.

Rezultatele simulării din două versiuni MADYMO (5.4.1 și 6.0.1) au fost disponibile pentru această validare. Validarea a arătat faptul că rezultatele simulării au fost aproape de rezultatele testelor în majoritatea cazurilor, însă au existat și cazuri în care rezultatele MADYMO au fost mai puțin reprezentative. Concluzia acestui studiu este că modelul proiectat în versiunea mai nouă MADYMO (6.0.1) oferă rezultate mai precise decât modelele proiectate în versiunea anterioară (5.4.1). Un model de pieton bărbat de dimensiuni medii a fost validat pe scară largă de TNO Automotive (Hoof,2003) Parametrii modelului au fost obținuți din datele publicate și dintr-o gama largă de teste cu elementul de lovire. Biofidelitatea modelului a fost verificată utilizand un numar de teste de impact cu autovehicule având dimensiuni diferite ale caroseriei, Rezultatele simulării au fost corelate in mod obiectiv cu datele experimentale.

În general, modelul a prezentat un grad înalt de fidelitate, în special în cadrul simulării ocupantului, unde cinematica capului a fost prezisă cu mare precizie, cu o fidelitate de peste 90% a locului de impact al capului. Scorurile de corelare pentru forțele de protecție și accelerațiile diferitelor părți ale corpului au fost semnificativ mai mici (47- 64%), dar totuși acceptabile, având în vedere complexitatea încercărilor simulate, Acest fapt a fost atribuit în principal informațiilor limitate disponibile privind caracteristicile de contact ale vehiculului și condițiile inițiale ale încercărilor (poziția pietonilor, viteza de impact). În plus, într-un număr de este, semnalele lipseau, din cauza problemelor de înregistrare, indicând complexitatea acestor tipuri de teste.

În concluzie se poate concluziona că, pe lângă modelele de pietoni biofidelice și reprezentările exacte ale vehiculelor și condițiile de testare, sunt necesare și date de testare reproductibile pentru predicțiile realiste ale interacțiunilor pieton-vehicul.

Per total, programul MADYMO pare să poată reproduce în mod rezonabil diferitele rezultate ale măsurătorilor. Cu toate acestea, pentru reconstrucția accidentelor din lumea reală, de cele mai multe ori sunt disponibile informații mai puțin detaliate cu privire la diferiți parametri. În general, acest fapt va duce la o reproducere mai puțin exactă a situației actuale. În acest caz, totuși, acest lucru nu se datorează, în mod evident, limitărilor în exactitate a programului MADYMO, ci incertitudinilor intrinseci în calculele de reconstrucție a accidentelor ( Tolea & Radu, 2019).

Așadar utilizând MADYMO, atât cercetătorii cât și inginerii pot modela, analiza și optimiza modelele de siguranță încă de la începutul procesului de dezvoltare, reducând astfel costurile și timpul implicat în construcția și testarea prototipurilor.

Principalele caracteristici:

Standard mondial pentru simularea siguranței ocupanților

Combinație unică de tehnologie MB, FE & CFD

Soluții avansate pentru simularea airbag-urilor

Baze de date complete ale modelelor cu manechine

Validarea modelelor umane pentru ante coliziune și coliziune

Controlul timpului de reținere în timp real pentru curele și airbag-uri

Carat

CARAT este un program de simulare pe calculator a accidentelor de circulație, disponibil pentru sistemul de operare Microsoft Windows. Utilizatorul poate modela automobile, camioane, remorci, tractoare/semiremorci utilizate în cadrul simulării dinamicii coliziunilor autovehiculelor într-un mediu grafic. CARAT poate calcula timpul de simulare cinematică ante-impact, dar poate fi, de asemenea, utilizat și pentru a efectua calcule cinematice din timpul impactului și în urma acestuia. Programul utilizează un algoritm de coliziune pe baza conservării momentului cinetic.

Versiunea CARAT-3 a fost lansată la mijlocul anilor 90 de către H. Burg. Are un model cu 3 grade-de libertate (3 DOF și cu operațiuni matematice, prezentat într-un mediu grafic bidimensional (2D). Forțele de impact pot fi modelate doar in planul de girație și nici un comportament dinamic al anvelopei nu este pus în aplicare.

Ulterior a apărut CARAT-4, care este un model matematic tridimensional (3D). Poate modela vehicule cu caracteristici dinamice mai complexe, precum camioane și vehicule articulate. Acestea implementează modele 3D multi-corp cu 10 grade de libertate pentru autoturisme și până la 26 grade de libertate pentru camion și remorcă. CARAT-4 utilizează modelarea sistemelor multi-corp, definită de corpurile rigide singulare legate.

Programul nu utilizează ecuații diferențiale generate, ci utilizează modele articulate predefinite pentru toate tipurile de vehicule. Forțele de impact pot fi luate în considerare în trei dimensiuni. Validarea programului a fost realizată de un dezvoltator si de agenția criminalistică Ruhl. Douăsprezece coliziuni între vehicule au fost realizate în diverse configurații pentru validarea CARAT-4. Viteza de separare și variația vitezei AV ale simulărilor au fost comparate cu rezultatul testelor reale de coliziune. S-a concluzionat faptul că, după modelarea coliziunii și compararea rezultatelor cu testele experimentale, s-au obținut valori similare, validând astfel programul CARAT.

Scurte concluzii

În capitolul 1 au fost analizate aspecte legate de statistica accidentelor rutiere în România și în Europa, stadiul actual al încercărilor experimentale, particularități ale impactului frontal precum și softuri utilizate în vederea simulării accidentelor.

Comisia Europeană lucrează în prezent la un nou cadru privind siguranța rutieră pentru perioada 2020-2030, alături de o serie de măsuri concrete care vor contribui la îmbunătățirea siguranței pe drumurile europene.

Noțiuni teoretice

Clasificarea accidentelor rutiere

Accidentele rutiere pot fi clasificate după diverse criterii:

Clasificarea după gravitatea vătămării persoanelor:

accidente ușoare – cele care au drept consecință rănirea uneia sau mai multor persoane, determinând o incapacitate de muncă individuală până la 30 de zile inclusiv sau pagube materiale până la 60% din valoarea autovehiculului;

accidente grave – cele care au una sau mai multe dintre următoarele consecințe:

persoane accidentate mortal;

persoane rămase definitiv cu infirmități;

rănirea uneia sau mai multor persoane, determinând o incapacitate de muncă individuală de peste 30 de zile;

pagube materiale de peste 60% din valoarea autovehiculului.

Clasificarea după tipul coliziunii.

Accidentele rutiere sunt clasificate după tipul partenerilor de coliziune în accidente de tip:

vehicul – vehicul;

vehicul – mediu înconjurător;

vehicul – pieton;

vehicul – alt participant la traficul rutier;

Clasificarea după configurația impactului.

Accidentele specifice impactului de tip vehicul-vehicul și pot fi:

cu impact frontal;

cu impact lateral;

cu impact din spate;

cu impact oblic;

Clasificarea după factorul determinant în producerea accidentului.

Ca factor determinant al producerii accidentelor rutiere pot fi considerați:

factorul uman;

autovehicul;

factorii de mediu.

Fazele accidentului rutier

În cursul desfășurării unei coliziuni rutiere, se deosebesc trei faze:

Ante-coliziunea

Coliziunea

Post-coliziunea

Ante-coliziunea este perioada de dinaintea producerii accidentului ( are loc până în momentul în care cele două autovehicule vin în contact ).

Coliziunea – corespunde perioadei în care cele două autovehicule sunt în contact. În acest interval are loc deformarea caroseriei, proces prin care o parte din energia cinetică inițială se transformă în energie de deformație.

Post-coliziunea are loc din momentul desprinderii celor două autovehicule până la oprirea lor. În anumite cazuri au loc coliziuni multiple, adică un corp vine în contact de mai multe ori cu alte corpuri (Ispas et al., 2011).

Coliziuni frontale

Coliziunile frontale se diferențiază între ele, pe de o parte din direcția ciocnirii, raportat la fața autovehiculului, iar pe de altă parte prin gradul de acoperire a suprafeței frontale a autovehiculului. Efectele impacturilor frontale depind foarte mult de gradul de acoperire și unghiul impactului ( Ispas et al., 2011).

Cu cât gradul de acoperire are o valoare mai ridicată, cu atât mai multe elemente ale caroseriei participă în preluarea șocului. În cazul unui impact cu un grad de acoperire de 100% întreaga parte frontală a autovehiculului (bară de protecție, lonjeroane, aripi, radiatoare, etc.) participă în mod simetric la preluarea șocului. Cu cât gradul de acoperire scade, cu atât solicitarea devine asimetrică, o parte a caroseriei fiind mai intens solicitată. Pentru a reduce acest efect, constructorii de autovehicule prevăd elemente de legătură între lonjeroanele de pe cele două părți, elemente care au rolul de a transfera o parte a energiei de impact. Astfel se reduc atât solicitările pieselor cât și deformațiile lor, cu efecte benefice asupra protecției pasagerilor.

Coliziunile frontale se pot grupa și în funcție de elementele caroseriei care sunt implicate în preluarea energiei de impact. De obicei aceste categorii se diferențiază cu ajutorul testelor de coliziune, denumite teste echivalente. Fiecare coliziune reală se încadrează în categoria de teste echivalente la care sunt implicate aceleași piese ale autovehiculului. Majoritatea coliziunilor se încadrează în trei categorii de teste echivalente, acestea corespunzând unor grade de acoperire de 50%, 40% și respectiv 30%.

Testele echivalente cu un grad de acoperire de 30% și de 40% înglobează coliziunile reale la care energia de deformare este preluată de longeroane. În cazul în care o parte a energiei este preluată și de către motor, respectiv elementele echivalente cu grad de acoperire de 50%. Marea majoritate a impacturilor se încadrează în categoriile de teste echivalente de 30% și 40%, ceea ce se poate explica prin faptul că sunt foarte puține cazuri în care ciocnirea se produce cu toată suprafața frontală a autovehiculului.

Sisteme de siguranță activă și pasivă

Siguranța autovehiculelor urmărește depistarea, cunoașterea și modelarea factorilor care contribuie la evitarea producerii accidentelor rutiere, sau în cel mai bun caz, la reducerea consecințelor acestora. ( ,,Academia’’ 2018 )

Siguranța autovehiculelor se realizează prin două tipuri de sisteme:

Sisteme de siguranță activă – care contribuie la creșterea calităților performanțelor autovehiculelor în vederea evitării producerii accidentelor;

Sisteme de siguranță pasivă – care au rolul de a proteja ocupanții autovehiculelor în timpul desfășurării accidentelor.

Siguranța activă

Siguranța activă este garantată de către componentele tehnice ale autovehiculului din cadrul sistemelor de direcție, de rulare, de frânare, de iluminare etc. care trebuie să fie în stare bună de funcționare și să contribuie în mod decisiv la prevenirea coliziunilor. ( ,,Autotehnica’’, 2012 ).

Din categoria sistemelor de siguranță activă întâlnim:

Sisteme anti blocare al roților – ABS

Sisteme anti patinare la tracțiune – ASR

Sistemul anti derapaj – ESP

Sisteme de control dinamic – ESP

Sistemul activ la frânare (AEB)

Sisteme de Asistenta la Frânarea de Urgenta (AFU)

Siguranța pasivă

Sistemele de siguranța pasivă însumează toate funcțiile unui autovehicul ce au rolul de a proteja viața și integritatea corporală a pasagerilor și a pietonilor în timpul și după producerea accidentelor. Ele reduc riscul de rănire și diminuează consecințele unui accident.

Sisteme de siguranță pasivă:

Centura de siguranță;

Airbag uri;

Comportamentul de deformare programată al caroseriei;

coloană de direcție retractabilă;

Tetierele;

Scaune cu efect "anti-submarin";

Întrerupătorul pentru combustibil.

Siguranța pasivă exterioară include ansamblul măsurilor luate de proiectantul autovehiculului în scopul protejării celorlalți participanți al traficul rutier, aflați înafara autovehiculului, în situația unui accident rutier. Principalii factori care determină siguranța exterioară sunt forma exterioară a autovehiculului și comportamentul la deformare al caroseriei.

Siguranța pasivă interioară a autovehiculului cuprinde ansamblul măsurilor implementate în conceptul constructiv al autovehiculului, menite să asigure reducerea gradului de vătămare al pasagerilor și supraviețuirea acestora prin minimizarea accelerațiilor și forțelor care acționează asupra lor în cazul unui accident și prin asigurarea spațiului de supraviețuire și a posibilităților de salvare, după accident.

Teoria coliziunilor

Comparativ cu alte fenomene mecanice, coliziunile între autovehicule diferă prin faptul că perioada de desfășurare este destul de scurtă. În acest interval de timp are loc o variație foarte rapidă a vitezelor corpurilor și a impulsurilor acestora.

În cazul unei coliziuni, dacă o forță acționează asupra unui corp de masă „m", îi va imprima acestuia o accelerație „a", direct proporțională cu forța și invers proporțională cu masa corpului, având direcția și sensul forței. Formula forței este prezentată în relația (2.1.), conform teoriei fundamentale a lui Newton (Pandrea & Stănescu, 2002):

Din care rezultă:

Integrând relația (2.5.2) rezultă:

în care H0, respectiv H1, reprezintă impulsurile în momentul coliziunii, adică la momentul t0, și la sfărșitul coliziunii, adică la momentul t1.

Folosind următoarea relație de calcul, se poate determina forța medie:

Prin utilizarea relațiilor (2.5.3) și (2.5.4) se determină valoarea forței medii care acționează asupra unui corp.

Este posibilă simplificarea ipotezei astfel încât se pot lua în considerare numai forțele ce produc ciocnirea (forțele percutante), restul fiind neglijabile (Ilie, 2012; Cordoș, Burnete, & Todoruț, 2003).

Ecuația (2.5.5) poartă denumirea de percuție și reprezintă variația impulsului în timpul unei coliziuni. Direcția vectorului acesteia se consideră ca fiind comună celor două suprafețe ce intră în contact în timpul coliziunii.

Având la bază ecuațiile anterioare, prin aplicarea teoremei impulsului și a momentului cinetic, având un sistem format din ,,n’’ elemente, rezultă teoremele de bază ale coliziunilor:

Prima teoremă: variația impulsului total în timpul coliziunilor este egală cu suma percuțiilor exterioare:

A doua teoremă: variația momentului cinetic total in timpul unei coliziunii este egală cu suma momentelor percuțiilor exterioare:

în care „r" este distanța între direcția vectorului impuls și un punct față de care se consideră momentul („r"- vectorul de poziție al unui punct aflat în mișcare).

Cele două teoreme nu sunt suficiente pentru determinarea parametrilor ce caracterizează cinematica corpurilor din timpul coliziunii. Se consideră cazul ipotetic al coliziunii între două sfere, simulând coliziunea față-spate a două autovehicule (Fig. 2.1) (Cordoș, Burnete, & Todoruț, 2003). Prin aplicarea teoremei variației impulsului, se obține:

În care v1 și v2 sunt vitezele corpurilor în faza de pre-impact, iar v1’ și v2’ sunt vitezele corpurilor în faza de post impact.

Fig. 2. Ciocnirea între 2 sfere

În relația (2.5.8) se găsesc 2 necunoscute: fie se cunosc vitezele corpurilor la pre-impact (v1 și v2), fiind necunoscute vitezele de post-impact (v1’ și v2’), fie invers. Pentru a elimina necunoscutele, se exclude ipoteza conform căreia sferele sunt nedeformabile, astfel coliziunea se desfășoară in 2 faze succesive, prima fiind faza de comprimare, iar a doua faza de destindere.

În faza de comprimare, vitezele pre-impact se reduc până la egalizare (Fig. 2.2, a, b), iar energia cinetică a sferelor devine energie de la def deformare. Durata celor 2 faze, comprimare și destindere, este foarte scurtă în timpul coliziunii (Fig. 2.2, b, c), iar viteza de comprimare „vc" a sferelor devine aproximativ egală cu viteza de destindere „vd" a lor. La egalızarea vitezelor apare viteza comună, notată cu ,„v".

La coliziunea a 2 corpuri ce au direcții opuse ale vectorilor viteză, direcția vitezei comune este dată de corpul ce are produsul ,, mi * vi ’’ mai mare. Indicele ,, i ’’ semnifică corpul ,, i ’’.

Fig. . Fazele coliziunii a două sfere

Prin aplicarea teoremei variației impulsurilor se iau în considerare ecuațiile fazei de pre-mpact (Fig. Fig. 2.5.2, a), unde vitezele de deplasare ale sferelor sunt v1 și v2 și faza de comprimare (Fig., b), viteza deplasare este "vc", astfel obținându-se ecuația (Ilie, 2012):

Așadar se obține viteza de comprimare a corpurilor:

În faza de destindere se restituie energia cinetică ce s-a acumulat la deformarea celor două corpuri din timpul coliziunii. Vitezele celor 2 corpuri în această fază capătă valorile finale v1’, respectiv v2’.

Prin aplicarea teoremei variației impulsului, se ia în calcul faza de destindere a celor 2 corpuri, unde viteza acestora este ,,v" și faza post- impact (Fig. Fig. 2.5.2, c), când vitezele acestora devin v1’, respectiv v2’. Astfel se obține ecuația:

Astfel rezultă ecuația vitezei de destindere a corpurilor:

Pentru a exprima pierderea energiei cinetice inițiale, Newton introduce coeficientul de restituire. Acesta este definit ca fiind raportul dintre vitezele finale ale corpurilor, în faza de post-impact, și vitezele inițiale ale acestora din faza de pre-impact (Muthukumar & DesRoches, 2006).

unde: v1,v2 sune vitezele corpurilor de masă m1 și m2 din faza de pre-impact și v1’ și v2’

vitezele din faza de post-impact.

Deoarece aceste relații nu se bazează pe forțele de impact, efectul impactului se evaluează prin modificarea vitezelor corpurilor ce au intrat în coliziunea, reprezentat de următoarele relații:

Coeficientul de restituire e este adimensional și are valori cuprinse între 0 și 1, unde: 0 reprezintă un impact perfect plastic (neelastic), iar 1 reprezintă un impact perfect elastic.

Coeficientul de restituire este o măsură globală, reprezentând energia pierdută în timpul coliziunii, și poate avea diferite forme de disipare (Ilie, 2012):

Disipare vâsco-elastică;

Disipare prin deformare plastică;

Disipare prin vibrații.

Coeficientul de restituire este influențat de materialul corpurilor, de suprafața acestora, dar și de viteza de impact, însă nu reprezintă o proprietate esențială a materialului. Determinarea precisă a coeficientului de restituire se poate efectua numai prin încercări experimentale. El este influențat de foarte mulți factori (materialul corpurilor, suprafața de contact, viteza de impact etc.). La coliziunea între autovehicule, valoarea lui este cuprinsă între 0 și 0.3. Astfel, se poate afirma că impactul între 2 autovehicule este de tip plastic (Salah & Witteman, 2000).

Dacă valoarea coeficientului de restituire este 1, adică o coliziune perfect elastică, atunci valoarea energiei cinetice este 0, iar în cazul coliziunii neelastice, adică atunci când coeficientul de restituire este 0, pierderea de energie cinetică atinge valoarea maximă.

Scurte concluzii

În capitolul 2 s-au prezentat noțiuni teoretice privind accidentul rutier, sisteme de siguranță activă și pasivă, precum și teoria coliziunilor.

Având în vedere faptul că numărul autovehiculelor care circula pe drumurile publice a crescut considerabil, se impune fabricarea de autoturisme cât mai sigure atât pentru cei care circula cu aceste autoturisme cât și pentru pietoni.

Studiu de caz

Obiectivele studiului

În cadrul studiului s-a urmărit simularea accidentului frontal dintre două autovehicule unul din clasa medie, care este echipat cu un motor MAS, având puterea maximă Pmax=60 kW la 4200 rpm, și un autovehicul din clasa SUV, care este echipat cu un motor MAC, având puterea maximă Pmax=180 kW, la o turație de 3650 rpm.

Obiectivele principale ale studiului sunt:

Simularea dinamică și cinematică prin introducerea în program a datelor specificate în tema lucrării

Analiza și interpretarea rezultatelor obținute

Metodologia

Pentru a atinge obiectivele propuse, s-a utilizat programul de simulare PC-Crash. Programul specializat PC Crash este creat special pentru reconstrucția evenimentelor rutiere și pentru simularea computerizată a mișcării autovehiculelor, fiind validat direct, în baza numeroaselor experimente efectuate în laboratorul propriu al companiei DSD și în laboratoarele Universității Tehnice din Graz (TUG). ( ,,RRIA’’, 2018 )

Simularea accidentului cu ajutorul softului PC-Crash

Descrierea cazului

Autovehiculul marca Volvo de tip SUV, echipat cu un motor MAC, având Pmax=180 kW, la o turație de 3650 rpm, se afla în depășire pe contra-sens intrând in coliziune cu un autovehicul de clasa medie marca Ford echipat cu un motor MAS, având Pmax=60 kW la 4200 rpm. Accidentul s-a produs în condiții de drum cu asfalt uscat.

Rezolvarea cazului cu ajutorul programului PC-Crash

Pasul 1 – încărcarea pozei cu zona accidentului.

Acest pas se realizează prin încărcarea unui fișier de tip BMP din meniul < Bitmap > precum se poate vedea în poza următoare:

Fig. . Încărcarea hărții din zona accidentului

Valoarea de 50 m este dată de scara hărții din colțul din dreapta jos.

Pasul 2 – Scalarea

Se așază ruleta peste scara din colțul din dreapta jos și se efectuează scalarea zonei de accident.

Pasul 3 – Încărcarea vehiculelor – aceasta se face din meniul <Vehicle> – <Vehicle Database>.

Se importă autovehiculul Ford Focus 1.4 cu motor MAS, cu dimensiunile implicite:

Fig. . Import autovehicul Ford Focus

Se importă autovehiculul Volvo XC60 3.2 FWD cu motor MAC cu dimensiunile implicite:

Fig. . Import autovehicul Volvo

Pasul 3 – Impunerea secvențelor

Acest lucru se face folosind opțiunea <Sequences (F6)> din meniul < Dynamics>. Pictogramele Start pentru fiecare vehicul din caseta de dialog < Sequences > reprezintă timpul zero (care este de obicei momentul impactului). Ca o condiție implicită, o secvență de reacție și una frânare este plasată înainte de momentul de impact, și o secvență de frânare, după.

Fig. . Impunere secvențe autovehicul Ford

Viteza în faza de pre-impact pentru autovehicul Ford este de 30 km/h iar pentru autovehiculul Volvo de 80 km/h.

Pentru autovehiculul Volvo, s-a impus o valoare a decelerației după impact de 7.54 m/s2.

Fig. . Impunere secvențe autovehicul Volvo

Pasul 4 – Kinematic Toolbar – unealta pentru realizarea fazei ante-impact.

După rezolvarea impactului se rezolva faza de ante-impact cu ajutorul opțiunii <Kinematic> <Toolbar>. Bara de instrumente <Kinematic> servește pentru examinarea vitezei, distanței, timpului și accelerației.

Cu această opțiune se pot examina reacția șoferului la frânare și frânarea înainte de pornire (t = 0). Se vor selecta 5 din primii 8 parametri (prin activarea casetei de selectare corespunzătoare).

Valorile calculate sunt afișate în zonele din partea de jos a barei de instrumente Kinematics.

Pentru autovehicul Ford parametrii selectați sunt: tr=timpul de reacție, tl=timpul de întârziere la frânare, ab=decelerația la frânare, s=distanța până la oprire, v1=viteza finală.

Timpul de întârziere implicit este de 0.2 secunde, iar timpul de reacție este de 0.8 s.

Distanța totală de oprire (s) este compusă din distanța de reacție, distanța de întârziere la frânare și distanța de frânare.

Spre deosebire de autovehiculul Ford, pentru auto Volvo se cunoaște distanța efectivă de frânare, parametru descris prin abrevierea <sb>.

Apăsând tasta TAB după ultima valoare de introdus se efectuează calculele. Dacă valorile introduse nu au sens sau nu există o soluție clară, valorile calculate nu vor fi afișate (sau vor avea valoarea 0).

Fig. . Parametrii cinematici

Pasul 5 – Stabilirea pozițiilor finale

Acestea se realizează după cum este prezentat in figura următoare:

Fig. . Stabilirea pozițiilor finale

Inițial pozițiile finale și de pornire ale fiecărui vehicul sunt identice, astfel încât trebuie să se mute fiecare vehicul din poziția de pornire în poziția de repaus, selectând această opțiune (Rest Position).

Pasul 6 – Simularea impactului

Se face din caseta de dialog <Crash Simulation>, opțiune utilizată pentru a defini și a modifica parametrii de ciocnire.

Fig. . Poziție impact

Crash Simulation – include următoarele secțiuni:

Vehicul – selecția celor două autovehicule

Pre-impact – viteza celor două autovehicule în faza de post-impact

Post-impact

Vit.: viteza celor două autovehicule în faza de post-impact

Dir .: este direcția vectorului de viteză a celor două vehicule

Delta v: este variația vitezei de impact.

Omega: este viteza de rotire a celor două vehicule.

Deformația

Adâncimea de deformare a fiecărui vehicul, pe baza pozițiilor definite ale vehiculelor și a punctului de impact. Adâncimea de deformare a fiecărui vehicul este distanța de la punctul de impact la exteriorul din conturul dreptunghiular al vehiculului, nedeformat, calculat pe direcția vectorului impulsului de ciocnire.

EES (Equivalent Energy Speed) – energia de deformație

Analiza rezultatelor

Analiza asupra diagramei de viteză in funcție de timp

Prin linia roșie este reprezentată evoluția vitezei autovehiculului Ford, iar prin cea albastră cea a autovehiculului Ford. Timpul total (t) este de 4.94 secunde.

Pentru autovehiculul Ford, timpul de frânare este de 3.94 s iar pentru autovehiculul Volvo este de 1.17 s. Timpul de reacție pentru ambii șoferi a fost setat la 0.8 s, iar timpul de întârziere la frânare a fost stabilit la 0.2 s.

Se poate observa că la momentul impactului vitezele celor două autovehicule tind să se egalizeze, pentru Ford crescând de la 30 la 37 km/h, respectiv pentru Volvo scăzând de la 80 la 37 km/h. Acest lucru este indicat pe diagramă prin chenarul roșu.

Fig. Fig. . Diagrama viteză – timp

Analiza diagramei viteză în funcție de spațiu

Fig. . Diagrama viteză funcție de spațiu

Spațiul total (s) este compus din distanța de reacție, distanța de întârziere la frânare și distanța de frânare și în acest caz este egal cu 100 m.

Pentru autovehiculul Ford, spațiul de frânare (sb) este de 71.54 m, spațiul de reacție (sr) 22.81 m, și spațiul parcurs în faza de întârziere la frânare (sl) este de 5.65 m.

Pentru autovehiculul Volvo, spațiul de frânare (sb) este de 30 m, spațiul de reacție (sr) 23.86 m, și spațiul parcurs în faza de întârziere la frânare (sl) este de 5.90 m.

Definiție parametrul EES

Modelarea impactului implică definirea unor mărimi de intrare în sistem, denumite în continuare date de intrare. Aceste mărimi sunt, în principal, rigiditățile C ale structurilor frontale sau de impact și vitezele echivalente ale energiei de deformație definite ca EES (Equivalent Energy Speed).

Reconstituirea accidentelor autovehicul – autovehicul se realizează retrospectiv (backwards simulation), de la poziția finală a autovehiculelor spre locul de impact, sau prospectiv (forward simulation), din locul impactului spre poziția finală (Dima, Țolea, Reconstrucția accidentelor rutiere, Editura Universității din Oradea). Pentru abordarea acestora se face o clasificare a coliziunilor:

Coliziuni centric drepte (impactul are loc pe direcția liniei care unește centrele de masă ale autovehiculelor (coliziuni frontale sau frontal-spate).

Coliziuni centric oblice (impact frontal, dar direcții oblice);

Coliziuni excentrice oblice (care pot fi cu acroșare sau glisare).

EES este definit ca o viteză cu caracter energetic, care este independentă de condițiile de testare și rezultă ca o mărime de comparație [Eroare! Fără sursă de referință.]. Pentru un impact înclinat sau excentric, o parte a energiei cinetice este convertită în energie de rotație sau de frecare. Când impactul nu este total plastic, energia cinetică nu este transformată în totalitate în energie de deformare.

Coliziunea dintre două autovehicule reprezintă o ciocnire semi-elastică spre plastică [(Dima, Țolea, Reconstrucția accidentelor rutiere – Îndrumar de laborator, ISBN 978-606-10-2016-4, Editura Universității din Oradea). În consecință, nu se pot obține rezultate utile numai cu luarea în considerare a legii conservării impulsului sau a momentului cinetic (Dima, Țolea, Reconstrucția accidentelor rutiere – Îndrumar de laborator, ISBN 978-606-10-2016-4, Editura Universității din Oradea).

Considerând sistemul obținut prin aplicarea legilor conservării impulsului, momentului cinetic și energiei, precizia soluțiilor crește și domeniul de aplicație se extinde.

Extragerea parametrului EES din PC-Crash pentru cele două autoturisme

După cum se poate observa din figura 4.3, din meniul <Crash Simulation>, se poate extrage pentru fiecare autovehicul în parte, valoarea parametrului EES. Pentru autovehiculul Ford valoarea parametrului este EES = 59 km/h iar pentru autovehiculul Volvo valoarea parametrului EES = 48.88 km/h.

Alternativ, dacă se dorește, se poate ca în una dintre cele două casete de selectare a parametrului EES, să se introducă valoarea parametrului manual dacă această căsuță este activată. În acest caz, valoarea EES va fi definită pentru vehiculul corespunzător iar valoarea EES pentru al doilea vehicul va fi calculată în mod automat.

Fig. . Extragerea parametrului EES

Extragerea din baza de date EES disponibilă pentru autoturism Ford Focus

Fig. . Distribuția deformațiilor pentru autovehiculul Ford

Tot în figura 4.3 se poate observa că lângă caseta de text EES se află un buton cu imaginea unui autovehicul.

Acest buton de lângă caseta de text EES accesează în mod automat catalogul EES. Catalogul EES conține fotografii ale vehiculelor avariate clasificate după modelul vehiculului și pe grupe funcție gravitatea coliziunilor.

Acest lucru permite utilizatorului să vadă rapid dacă parametrul EES calculat al impactului este rezonabil, pe baza unei comparații vizuale a pagubelor.

Fig. . Catalog EES Ford Focus vedere laterală

În accidentele de autovehicule rutiere cu impact frontal, de cele mai multe ori suprafața de contact a părților frontale este mai mică decât cea considerată în reglementările internaționale. Încercările realizate de organizația IIHS la impactul frontal cu suprapunere de 25% au evidențiat gradul crescut de avariere a structurilor autoturismelor în raport cu încercările la impact frontal cu suprapunere de 40% ( ,,RRIA’’, 2012).

Fig. . Catalog EES Ford Focus vedere de sus

Energia de impact preluată în cazul unui accident frontal este preluată în proporție de 9% de către peretele față, 12% de către motor și 79% de consola față. Din procentul de 79% preluat de consola față, acesta este împărțit astfel : aripă 6%, contra aripă 22%, lonjeron + traversă 72% (Iozsa, 2015).

Fig. . Catalog EES Ford Focus vedere din față

Extragerea din baza de date EES disponibilă pentru autoturism Volvo

Fig. . Distribuția deformațiilor pentru autovehicul Ford

Fig. . Catalog EES Volvo vedere laterală

Fig. . Catalog EES Volvo vedere frontală

Fig. . Catalog EES Volvo vedere de sus

Scurte concluzii

În capitolul 4 s-au analizat rezultatele impactului frontal dintre cele două autovehicule, care a însemnat analiza asupra diagramei viteză – timp, viteză – spațiu, precum și vitezele echivalente ale energiei de deformație definite ca EES (Equivalent Energy Speed).

Analiza rezultatelor simulării unui accident precum și simularea propriu zisă este o activitate absolut necesară pentru reconstrucția accidentului.

Concluzii

După cum s-a prezentat și la începutul lucrării, accidentul rutier reprezintă un eveniment cu implicații sociale și pierderi materiale importante. Totodată s-a precizat importanța sistemelor de siguranță activă și pasivă din dotarea autovehiculului, menite să crească siguranța.

Simularea computerizata a accidentelor cu ajutorul programelor de simulare, are ca scop reconstrucția accidentului cu rezultate cât mai apropiate de situația reală. Această activitate este absolut necesară pentru stabilirea cauzelor care au condus la producerea accidentului.

Reconstituirea accidentelor autovehicul – autovehicul se poate realiza retrospectiv (backwards simulation), de la poziția finală a autovehiculelor spre locul de impact, sau prospectiv (forward simulation), din locul impactului spre poziția finală.

De o importanță majoră este și parametrul EES care a fost definit ca o viteză cu caracter energetic, care este independentă de condițiile de testare și rezultă ca o mărime de comparație.

Pentru un impact înclinat sau excentric, o parte a energiei cinetice este convertită în energie de rotație sau de frecare. Când impactul nu este total plastic, energia cinetică nu este transformată în totalitate în energie de deformare.

Coliziunea dintre două autovehicule reprezintă o ciocnire semi-elastică spre plastică.