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Thesis for the Master’s Degree in Engineering
RESEARCH ON THE SIMULATION MODEL OF VEHICLE COLLISION ACCIDENT
Candidate: Zhu Xinshun
Supervisor: Prof. Zho Guifan
Academic Degree Applied for: Master of Engineering
Specialty: Vehicle Engineering
Affiliation: Heilongjiang Institute of Science and Technology
Date of Defence: Dec,2005
Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology
摘要
随着汽车工业和交通运输业的高速发展,世界各国包括我国汽车交通事故日益严重,交通事故不仅威胁着人类的生命,同时也给人们带来诸如心理、精神、法律诉讼等许多方面的问题。道路交通事故已成为全球性公害。这使得汽车交通事故再现研究尤为迫切和必要。
目前,事故再现的基本方法有能量法和动量法。研究时通常将汽车碰撞过程分为三个阶段,即碰撞前、碰撞和碰撞后阶段。事故再现的目的是得到汽车碰撞前的车速等信息,因汽车碰撞前的信息通常不易知道,故进行事故再现研究时以汽车碰撞后留下的信息作为研究的出发点。汽车碰撞后的运动速度对事故再现起着至关重要的作用,而碰撞后车速的确定主要是依据汽车在现场留下的印迹。由文献可知,附着系数和汽车滑移距离对汽车速度分析的敏感性同样重要,因此,事故处理人员除认真测量轮胎的刹车痕迹外还要认真检查车辆的制动情况。本文推导出了四个车轮在不同的制动状态下的等效附着系数,使附着系数的选取更加符合实际。
交通事故分析的力学方法是一种较可靠的定性分析方法。该方法根据现场勘测的有关数据,在合理假定的基础上,应用了动能定理、动量定理、动量矩定理等有关的力学理论,以事故车辆为研究对象,对撞前车辆的速度求解进行了分类讨论,建立了六种求解模型,即正面碰撞模型、追尾碰撞模型、忽略转动的二维碰撞模型、绕碰撞点转动的碰撞模型、一般二维点碰撞模型和一般二维面碰撞模型。特别是绕碰撞点转动的二维碰撞模型, 虽然两车碰撞后有转动,通过此模型可以不考虑碰撞后车辆转动速度和法向恢复系数及切向摩擦系数,可直接用碰撞后两车的质心速度就可求得两车碰撞前的速度。当两车相碰撞比较激烈,损坏比较严重,塑性变形很大, 弹性变形可以忽略不计时,按照绕碰撞点转动的类型来处理比较符合实际且方法简单。
最后,对一起汽车间碰撞的交通事故的实际案例用两种模型进行了分析计算及模拟再现,为交通事故的再现分析提供了有利的参考。
关键词 交通事故;碰撞模型;速度计算;事故再现
Abstract
With the development of the industry of automobile and the transportation, Traffic accidents take place more frequently in many countries all over the world including china. The traffic accidents not only threaten the human lives and damaged human asset but also bring about the problems such as psychology, mental, lawsuit and so on. The traffic accident has been the worldwide jeopardize. All of this make the reconstruction more and more importantly.
Now, the basic methods of the accident reconstruction include Crash Measurement Method, and Impulse and Momentum Method. Generally, procession of vehicle collision is divided into three phases: pre-crash , crash and post-crash . The purpose of the accident reconstruction