1、轿车与货车正面碰撞
A、案情简介
2009年3月,张某驾驶黑A****号奥铃牌货车(下面简称A号车)行至明沈公路33公里500米处时,与相对方向驶来的刘某所驾黑B****号双环牌吉普车(下面简称B号车)相撞。
B、事故分析
经过参考询问笔录,道路交通事故现场图以及对两车的检验,我们了解到两辆车的制动器均有效,且碰撞后车体有大面积的塑性变形,事故车在路面上留有明显的痕迹且运动过程简单,首先是正面碰撞,碰撞后车辆沿直线滑移,直到剩余能量全部被地面摩擦耗尽,车辆才停止运动。
C、两车速度的计算
计算过程如下:
B号车距离碰撞点的距离:()=27.82m
式中:8.5m为黑B号车前轴到路边平均距离(车辆的滑移距离);
3.7m为碰撞点到公路西侧路边距离;
25m为碰撞点在公路西侧路边投影点与黑B号车前轴左侧轮胎在公路西侧路边投影点的距离。
B号车碰撞后的速度:
式中:g=9.8m/s2,为重力加速度;
=0.55,为滑动附着系数;
K=1,为附着系数修正值;
L min=27.82m,为B号车碰撞后滑移距离。
B号车碰撞时有效速度:Ve=105.3x=108.5km/h=30.lm/s
式中:x=1.03m,为B号车碰撞时等效变形量。
B号车碰撞前的速度:
A号车碰撞后的速度:
式中:g=9.8m/s,为重力加速度;
=0.4,车辆侧面与地面接触时的滑动摩擦系数;
K=1,为附着系数修正值;
S=22m,车辆滑动距离。
A号车碰撞时有效速度:V e1=105.3x=68.4km/h=19m/s
式中:x=0.65m,为A号车碰撞时等效变形量。
A号车碰撞前的速度:
即:B号车碰撞前的速度:V10=34.7m/s。
A号车碰撞前的速度:V20=23.lm/s。
D、结果分析
在这个交通事故中,路面上留有明显的痕迹和塑性变形,符合利用经验公式塑性变形量求车速和制动痕
迹长度求车速。对于公式中的参数=0.4,如果我们应用大型的弹簧秤拉动车辆,使其做匀速直线运动,这样可以获得摩擦系数,从而使计算结果更加准确。
2、轿车与货车追尾碰撞案例
A、案情简介
2008年某日,天气晴朗,一辆轿车(简称乙车)和一辆重型普通货车(以下简称甲车),两车从A地至B地行驶至某高速公路处(沥青路面)时,发生乙车与甲车追尾相碰的交通事故,该事故造成乙车上两人死亡、一人受伤、乙车车身严重受损,甲车后部受损变形。
交通事故示意图
B、事故分析
(1)通过对事故后的甲车进行技术检验,得知:该车第三轴右侧车轮制动器半轴油封失效,导致该桥主减速器内的齿轮油大量漏入该制动器内,造成对制动鼓!制动摩擦片工作面的严重浸渍,从而使该车轮制动器的制动功能失效;该车第二轴右侧车轮制动器未发现缺陷。因此可以推断,交通事故现场图上标示的甲车右后轮刹车痕迹应是第二轴右轮在制动时留下的。
(2)甲车采用气压制动,乙车采用液压制动,由于气压可压缩,气压制动系统的制动协调时间比液压制动系统长;同时,甲车的后悬3.5m,第二和第三轴的轴距为1.3m。
根据交通事故现场图的标示,甲、乙车碰撞点及甲车后轮刹车痕迹的起点在同一点上,可以推断,在乙车与甲车发生追尾碰撞前,甲车已采取制动措施。
C、两车速度的计算
在该起交通事故中,轿车(乙车)车身变形主要是发动机罩、翼子板、车顶篷以及前立柱和中立柱的变形,而货车(甲车)几乎没有变形。这种破坏变形状态下,即使追尾两车的相对速度较小,也可形成当前的变形"在此情况下,乙车变形(甲车几乎没有变形)损失的能量远小于两车与地面摩擦消耗的功。为
此,在分析两车碰撞时的速度采用以下方法和公式求解。
(1)利用汽车功率平衡方程计算甲车碰撞前可能达到的最高车速
根据甲车外形尺寸确定,A=2.47x2.55=6.30m2
相关参数取值如下表所示。
相关参数的取值
根据汽车功率平衡方程进行计算:
计算结果表明:在上表所列参数条件下,由于受甲车发动机额定功率所限制,即使是发动机处于正常工况,甲车所能达到的最高车速也只有约41.0km/h。因此,可以肯定甲车在碰撞前的实际初速度不可能大于41.0km/h。为简化下面估算乙车速度,现确定甲车在载货总质量达40950kg,道路有0.011坡度的情况下,碰撞前的初速度为。
(2)碰撞结束后的速度计算
碰撞中,当追尾速度超过20km/h时,恢复系数e=0。根据交通事故现场图,该事故中碰撞结束后,两车一体运动。事故现场甲车留下一段7.5m长的制动拖痕,之后两车一起向前运动140.lm后停止。所以两车碰撞后的运动能量主要由甲车制动、乙车的滚动及甲车碰撞后的滚动来消耗,故得出下列公式:
式中:乙车总质量(3名乘员,75kg/人);
甲车总质量(载货物);
乙车轮胎滚动阻力系数=0.012;
乙车从碰撞点到停止点的距离=147.6m;
甲车碰撞后的纵滑附着系数;
甲车轮胎在地面留下痕迹的长度;
甲车纵滑附着系数的修正值,因为只有后轴轮胎的痕迹,故取;
甲车从轮胎痕迹终点到停止点的距离。
甲车碰撞后滚动阻力系数的确定:由于甲车碰撞前车速不超过41km/h,两车碰撞后滑行距离长达140.lm,
且行驶路面上未再留下制动痕迹,因此可以推断甲车碰撞后的惯性运动能量主要被轮胎与路面的滑行摩擦及爬坡阻力消耗。甲车在这一路段上的轮胎滚动阻力系数采用如下近似方法计算:
式中:i为坡度,取i=0.011
同时,可求得甲车、乙车碰撞后的速度。
(3)根据碰撞前后动量守恒
求出乙车碰撞前的速度:0.7km/h。
(4)计算结果
甲车在碰撞瞬间的初速度约为41km/h,乙车在碰撞瞬间的初速度约为91km/h。
D、结果分析
在这起事故中,甲车的相关参数相对容易确定,故根据汽车功率平衡方程计算出甲车在碰撞前的可能最高行驶速度,如果甲车的实际行驶速度高于41km/h,则乙车在碰撞前的行驶速度低于91km/h。
对于高速公路来讲,车辆行驶速度不允许低于60km/h,因此对于前面货车虽然没有计算出准确的速度值,
但是却己经可以对事故的责任做出明确的划分了。
此事故中,计算乙车碰撞后的速度用了下面的公式:
此公式的适用条件:
(1)碰撞后后车对前车有推力作用,从这起事故的信息看,满足该条件;
(2)前车是静止的或有制动过程(路面有挫印和前车的拖印),而后车没有制动(路面无后车的拖印),该条件这起事故满足。
根据追尾碰撞的特点可以看出,发生追尾碰撞,主要的决定因素不是其中一辆车的速度,而是追尾车与被撞车之间存在的速度差值,其次还与两车的质量有关。
3、轿车与货车侧面碰撞案例
A、案情简介
2007年吴某驾驶黑A****号黑豹双排轻型普通货车(下面简称A号车)在哈五公路上由北向南,行驶至黄海路交叉口时,与在黄海路由西向东王某驾驶的黑B****号骊威轿车(下面简称B号车)相撞。
黑豹双排小货车报价
B、事故分析
在这起事故中,造成A号双排轻型普通货车驾驶员吴某受伤,其车内乘车人一死一伤。事故现场制动痕迹明显,车辆四轮制动均有效,A号车体在碰撞后伴随着旋转、翻转、滑移的复杂运动。对事故车辆检验测量得到B号骊威轿车车体前部的变形量为0.25m。
C、两车速度的计算
根据塑性变形量来计算B号骊威轿车的有效碰撞速度Ve,结果如下:
Ve=29.25x=29.25x0.25=7.31m/s
式中:x=0.25m,为等效碰撞深度。
B号骊威轿车碰撞后滑行的等效速度V1为:
式中:g =9.8m/s,为重力加速度;
=0.7,为路面附着系数;
s=22m,为碰撞后B号骊威轿车滑动距离;
=242o,为碰撞后B号骊威轿车转动的角度;
=4.178m,为B号骊威轿车车长。
B号骊威轿车碰撞前的最小速度为:
=V e +V1=7.31+20.56=27.87m/s
A号双排轻型普通货车碰撞后翻倒滑行的等效速度为:
式中:g=9.8m/s,为重力加速度;
=0.4,为滑动摩擦系数;
s2=18m,为A号双排轻型普通货车碰撞后的滑动距离;
=336o,为A号双排轻型普通货车碰撞后转动的角度;
=3.98m,为A号双排轻型普通货车车长。
A号双排轻型普通货车碰撞前最小速度为:
式中:m2=1985kg,为A号双排轻型普通货车人车货的总质量;
m1=1698.5kg,为B号骊威轿车人车货的总质量;
,为B号骊威轿车碰撞后与东西方向的夹角;
为A号双排轻型普通货车碰撞后与东西方向的夹角。
A号双排轻型普通货车碰撞前的最大速度V20max为:
式中:g=9.8m/s,为重力加速度;
=0.4,为A号双排轻型普通货车车身的滑动摩擦系数;
=7.65m,为A号双排轻型普通货车在行车方向上的滑动距离。
A号黑豹双排轻型普通货车碰撞前的行驶速度为7.49~7.74m/s,即23~26km/h。
B号骊威轿车碰撞前的行驶速度为27.87m/s,即97km/h。
D、结果分析
在这起事故中,我们综合运用了传统车辆速度的计算方法,以运动学的方法分析了车体的全部运动过程,但是计算出来的结果还是小于汽车的真实车速。主要原因是在计算过程中我们忽略了车辆翻倒撞击地面整个过程所消耗的能量,忽略了驾驶员采取制动措施到产生制动效果所消耗的时间,我们得到的附着系数只考虑了事故现场的路面情况,并没有结合考虑车辆轮胎的磨损情况、道路的温度、制动距离的长短等因素对附着系数的影响。
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