Допущения, принимаемые при теоретическом расчете
- масса автомобиля равна массе оболочки;
- материал кузова автомобиля и оболочки одинаковый;
(2.8)
- скорости соударения равны;
- модуль упругости принимает Е=2.1´106 - для малоуглеродистой стали;
- структурные свойства материала кузова автомобиля и оболочки подобны;
приведенная площадь поперечного сечения цилиндрической оболочки равна 2´p´R´dо ;
где R – средний радиус оболочки; R= ;
где d и b средняя ширина и высота капота автомобиля;
dо – толщина стенки оболочки;
- толщина и радиус оболочки постоянны по всей длине;
- удар происходит перпендикулярно поверхности;
- деформация, «автомобиля - стержня» происходит только вдоль продольной оси;
- во время удара не происходит изгиба в каком-либо направлений;
- «автомобиль - стержень» в момент удара не получает вращательного движения;
- трения между соприкасающимися частями не учитываются;
- 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 Sk=So сечение оболочки.
Sk=b´d; So=p´R2
R0= - радиус оболочки; R0=
Толщину оболочки принимаем равной толщине стального листа, из которого сделан кузов
Определение деформации расчетного автомобиля в зависимости от
скорости столкновения
Zа=L*Zmax (2.9)
Zmax=1- при V*=0 т.е. t=, (2.10)
Где Va-скорость автомобиля в момент столкновения.
Ма=, кг – масса автомобиля; (2.11)
Рассмотрим расчет деформации автомобиля БМВ328i в зависимости от скорости столкновения:
Ма=1430кг
Ra=, м – средний радиус оболочки. (2.12)
Ra=0,93*1,74/3,14=0,7м
S=, кг/м (2.13)
L=, м (2.14)
Fкр=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
Fкр=2×3.14×0.607×2.1*106×0.0552=242000Н
Вычислим Zmax по формуле (2.10) при значениях скорости 20 – 100 км/час:
Zmax=1-=0,007
Zа= 75,82×0,007=0,606см
При остальных значениях скорости расчет производится аналогично, а результаты занесены в таблицу 1, построим график зависимости Zа=F(Va).