Engineering
Краш-стенд і зони деформації
Розженіть автомобіль на бетонний бар’єр під прожекторами краш-залу і дивіться в уповільненій зйомці. Два краш-бокси складаються складка за складкою із середньою силою, яку формула Абрамовича–Джонса дає для товщини їхньої стінки й ширини; на п’ятнадцяти кілометрах на годину вони беруть усю енергію, і машина стає рівно там, де робота складання дорівнює її кінетичній енергії. На п’ятдесяти шести складаються і лонжерони за ними, на вісімдесяти блок двигуна впирається в бар’єр і сповільнення злітає. Пристебнутий манекен проковзує слабину, перш ніж пасок його втримає, — дайте паску більше слабини, і його пікове сповільнення та критерій травми голови зростуть. Кожен джоуль простежується у складки, пасок і відскок.
Що відбувається
Автомобіль масою 1300 кг із пристебнутим пасажиром 75 кг налітає на жорсткий бар’єр. Два квадратні сталеві краш-бокси завширшки 70 мм зі стінками 2 мм зі сталі 300 МПа складаються кожен із середньою силою Абрамовича–Джонса 13.06 sigma0 t^(5/3) C^(1/3), пульсуючи раз на складку напівдовжини хвилі 0.99 t^(1/3) C^(2/3), з початковим піком втрати стійкості; скластися може лише 73 % труби. За ними лонжерони складаються при 300 кН на 0,7 м, потім блок двигуна впирається в жорсткий упор. Пасажир проковзує слабину, перш ніж пасок 100 кН/м з гістерезисом 60 % його зупинить; HIC15 рахується за його сповільненням. Явні кроки по 20 мкс; кінетична енергія простежується у складання, пасок і залишок.
Що спробувати
Ударте на 15 км/год і порівняйте зминання із замкненою роботою складання; перейдіть на 56 і дивіться, як складаються лонжерони; дайте паску більше слабини і дивіться, як ростуть пік і HIC манекена; спробуйте 80 км/год.
Модель та її обмеження
Одновимірні автомобіль і пасажир, закон складання без впливу швидкості деформації, лінійний пасок зі сталим гістерезисом, без подушки безпеки й обертання тіла. Сповільнення — цього ідеалізованого випробування.
Рівняння модуля
Рівняння 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
