Engineering
Wózek zderzeniowy i strefy zgniotu
Ciągnij auto w betonową barierę pod reflektorami hali zderzeniowej i patrz w zwolnionym tempie. Dwie skrzynki zgniotu składają się fałda po fałdzie przy średniej sile ze wzoru Abramowicz-Jones dla ich ścianki i szerokości; przy piętnastu kilometrach na godzinę pochłaniają całą energię, a samochód staje dokładnie tam, gdzie praca składania równa się jego energii kinetycznej. Przy pięćdziesięciu sześciu składają się też podłużnice za nimi, przy osiemdziesięciu blok silnika osiada na barierze, a opóźnienie wystrzela. Przypięty manekin przejeżdża luz, nim pas go złapie – daj więcej luzu, a jego szczytowe opóźnienie i kryterium urazu głowy rosną. Każdy dżul jest śledzony w fałdy, pas i odbicie.
Co się dzieje
Samochód 1300 kg z przypiętym pasażerem 75 kg uderza w sztywną barierę. Dwie kwadratowe stalowe skrzynki zgniotu, szerokości 70 mm, o ściankach 2 mm z 300 MPa, składają się przy średniej sile Abramowicz-Jones 13,06 sigma0 t^(5/3) C^(1/3) każda, falując raz na fałdę o półdługości fali 0,99 t^(1/3) C^(2/3) z początkowym szczytem wyboczenia; złożyć się może tylko 73 % rury. Za nimi podłużnice składają się przy 300 kN na 0,7 m, a potem blok silnika osiada na sztywnym ograniczniku. Pasażer przejeżdża luz pasa, nim pas, 100 kN/m z histerezą 60 %, go zatrzyma; HIC15 wynika z jego opóźnienia. Jawne kroki 20 µs; energia kinetyczna idzie w składanie, pas i resztę.
Co wypróbować
Uderz z 15 km/h i porównaj zgniot z zamkniętą pracą składania; przejdź do 56 i zobacz, jak składają się podłużnice; daj pasowi więcej luzu i patrz, jak rosną szczyt i HIC manekina; spróbuj 80 km/h.
Model i jego ograniczenia
Jednowymiarowe samochód i pasażer, prawo siły składania bez wpływu prędkości odkształcenia, liniowy pas o stałej histerezie, bez poduszki powietrznej i obrotu ciała. Opóźnienia są te tego wyidealizowanego testu.
Równania modułu
Równania F_m = 13.06·σ0·t^(5/3)·C^(1/3), H = 0.99·t^(1/3)·C^(2/3) m·a = −F(x) + F_belt, F_belt = k_b·(x_o − s) (·(1 − h) unloading) ½·(m + m_o)·v0² = ∫F dx + W_belt + E_k HIC15 = max (t2 − t1)·(∫a dt/(t2 − t1))^2.5
