碰撞交通事故的汽车车速计算与事故再现研究毕业论文(编辑修改稿)

碰撞交通事故的汽车车速计算与事故再现研究毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

由 V0 减速至零，时间为 t3。 16 图 制动力变化曲线 由 =ma 知，当制动力 最大时， a 达到最大值。 因为 ，所以 在第二阶段，随着制动力的增长，制动减速度增大，计算时用其平均减速度： （ ） （ ） 将 Va 的单位由 m/s 换成 km/h ，则： （ ） 由式 () 和 () 得： （ ） 当路面坡度 θ 值很小时， cos 1 θ ≈ 1， sinθ =tgθ = i (i 为坡度 ) ，代入上式得： （ ） 其中，上坡用 “ ＋ ” 号，下坡用 “ － ” 号。 当路面没有坡度时，即 cos θ = 1， i ＝ 0 时： （ ） 实际应用注意事项 ■ 汽车紧急刹车时要有车痕迹，并且汽车的制动系统是正常的情况下才可以由 公式推导。 ■ 忽略汽车的制动距离，比如说空气摩擦造成的制动距离减低，轮胎新旧造成等原因。 17 ■ 道路交通事故现场测量时，得到的是每个车轮的拖印长度，而代入公式用整车的拖印长度。 这时分以下两种情况区别对待： ★ 当车辆造成侧滑，取所有车痕的平均值 ； ★ 当车痕差距不大时，取最长的车痕。 ■ 附着系数 φ 与轮胎胎面、 轮胎内压力、 车轮上的荷载、 路面表面构造、路面干湿及污染状态和行车速度等因素关系密切，因此路面附着系数 φ 值，最好能够进行实际测量。 特殊情况讨论分析 在道路上，发生事故时 ，车辆进行制动时， 汽车的轮子和地表的接触可以分为以下 几种 不同 情况： 轮胎抱死后发生的碰撞 ，如图 所示； 车子经过不同的前后路面发生的碰撞 ，如图 所示； 左右的两个轮子处于不同的路面发生的碰撞 ，如图 所示； 汽车的一部分轮子抱死发生的碰撞 ，如图 所示。 ■ 轮胎抱死后发生的碰撞 图 车辆制动过程中发生碰撞 设 V0 为汽车拖印的开始速度， θ 为汽车与水平面的角度， G为汽车自重 ， S0 为汽车碰撞之前的拖印 ， Vp 为碰撞瞬间的速度 ，拖印始点势能为零。 根据能量守恒定律得： 将 代入得： 18 令 cos 得： ■ 车子经过不同的前后路面发生的碰撞 图 车辆制动时前后两种路面 如果制动拖印由一种路面延续到另一种路面时， 拖印始点的车速由下式计算： 式中 V0 —— 拖印始点的车速 (km/h) ； —— 第一种路面的附着系数； S1—— 第一种路面的拖印长度 (m) ； φ 2 —— 第二种路面的附着系数； S2—— 第二路面拖印长度 (m)。 ■ 左右的两个轮子处于不同的路面发生的碰撞 图 车辆制动时左右两种路面 如果车辆左右两侧车轮在不同路面上制动时， 拖印始点的车速由下式计 算： 式中 v 0—— 拖印始点的车速 (km/h) ； 19 φ 2 —— 第一种路面的附着系数； φ 0 —— 第二种路面的附着系数； S0 —— 拖印长度 (m)。 ■ 汽车的一部分轮子抱死发生的碰撞 图 车辆制动时部分车轮制动 当汽车只有前轮或后轮制动时，拖印始点的车速用下式计算： 式中 V0 —— 拖印始点的车速 (km/h) ； S 0—— 拖印长度 (m) ； φ —— 路面附着系数； K —— 路面附着系数修正值。 汽车 制动初速度实验研究 汽车制动的初始速度 实验法是还原车辆制动初速度的一种较为直观的方法。 实验原理 根据推导结果，拖印长度与制动瞬时速度的关系为： 设汽车发生事故时车速为 v1 ，制动拖印长度为 S1。 设实验时车速为 v2 ，实验制动拖印长度为 S2。 20 由式 (219) 和 (220) 得： 如果车辆制动系统为液压系统时， t2 ＝ ~ ，即 t φ t2 值较小可以忽略，则： 如果车辆制动系统为气压系统时， t 2＝ ~ ，即 t 2φ值较大，不可以忽略，则： 上述公式中 φ 值和 t 2 值都需要查找相关资料或由实际测量确定， 而实验法不适用于 肇事车辆是气压制动系统。 实验原理论证 根据上节的实验原理 ， 本小节采用真车对理论进行验证。 真车进行试验时 ， 首先得规定车速为五十公里每小时，这样不仅对第一位人员安全着想，也是特定的 ，进行紧 急制动，车辆的制动系统为液压系统，记录制动拖印长度，实验现场如图 所示。 然后第二个人可以自己选择速度行驶，但是不能过快 ，进行 3 次紧急制动，记录制动拖印长度， 实验现场如图 所示。 实验数据见表。 表 实验数据 21 图 规定实验现场 图 随机实验现场 将实车实验数据 V1=50km/h , V2 =56km/h ， S1=, S2= 代入式 222 中，等式左右基本成立，证明实验原理可以进行实际应用。 5 软件设计 [14][15] 软件开发环境 现在计算机更新较快的年代， Windows 系统已经成为比较流行的系统，且 Windows 系统的稳定性好，安全性也较高 ， 所以 选取 Windows 作为这次开发的平台。 Windows 环境中 ， 目前比较流行的编程有 VF， G 语言， C 语言， C++语言， Visual Basic、 Delphi 等， 综合各种语言22 的考虑，我们选择 Visual Basic 作为软件系统的开发平台。 软件运行结构 软件流程图如图 ： 图 软件运行流程图 计算模块流程如图 所示： 输入事故基本情况参数 选择事故类型 填写事故现场采集数据 计算 输出 退出 根据判断调节各项参数 登录 保存 Y N 判断数据合理性 23 图 计算模块流程图 判断本软件车辆碰撞速度计算结果是否合理，需要将本软件选取数据和计算结果带入PCCrash 中进行模拟仿真，模拟仿真的结果符合现场痕迹，即为本软件计算结果为合理。 ◆ 为了安全起见，也为使用者提供一定的隐私保护，本 软件 设定有 登陆模块， 且设置有登陆账号和登录密码，只有知晓账号和密码方可登录 ，如图 ： 图 软件登陆界面 ◆ 当验证成功后，进入软件是第一步要设定事故的基本情况，以便方便保存数据，同时，也可以不填写基本信息，但只能使用调查软件。 事故基本情况包括时间、地点、天气及路面状况等，如图 ： 根据两车碰撞后拖印计算碰撞后速度 12vv和 ，两车碰撞前后纵轴方位角计算角速度 12和 根据两车碰撞瞬间和碰撞结束后左前轮绝对坐标，求解对应时刻的质心坐标，求得两车碰撞后滑移方向角。 利 用 滑移 方向 角 计算 出1 1 2 2, , ,x y x yv v v v 用车体最大变形量坐标求出绕质心 转 动 力 臂1 1 2 2, , ,x y x yl l l l 输入矩阵          000,E E FF D D 对矩阵方程           0 0 0 0E C F D E C F D  求解 矩阵计算正确，输出结果 24 图 事故基本情况调查窗口 在此界面特别设计了事故形态查看命令，用户可以根据此命令查看本软件允许使用的事故形态特殊标记，省去了对于事故形态的描述，如图 ： 图 事故形态帮助按钮及事故形态 ◆ 单击下一步进入系统主界面，如图 ： 图 软件主界面 在主界面，包含典型交通事故碰撞计。