-汽车事故鉴定学教学课件鲁植雄第八章汽车事故再现-精品

1、在线教务辅导网：http:/教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网QQ:349134187 或者直接输入下面地址：26 七月 20222汽车事故鉴定学汽车事故鉴定学26 七月 20223汽车事故鉴定学主 编 鲁植雄 杨 瑞副主编 朱奎林 杨万福参 编 岳永恒 杨永海 余晨光主 审 陈 南PPT制作：鲁植雄 等Email: luzx第一节 汽车汽车事故再现概述第二节 汽车碰撞试验第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车 碰撞速度的计算第四节 不确定性汽车事故再现的方法第八章 汽车事故再现26 七月 20224汽车事故鉴定学教学提示：本章介绍汽车碰撞事故的典型案例。注重理论和实践相结合，讲解典型

2、案例时应将上章介绍的理论知识进行简单回顾。注意对附录中国家相关标准应用的讲解。本章的教学难点是汽车与二轮摩托车或自行车侧面碰撞案例；汽车与行人碰撞事故案例。本章的教学重点是汽车与汽车正面碰撞。教学要求：通过本章学习掌握汽车与汽车正面碰撞、汽车与汽车追尾碰撞、汽车与汽车直角侧面碰撞等案例的分析方法；掌握摩托车与汽车车身侧面碰撞、汽车与二轮摩托车或自行车侧面碰撞、摩托车与汽车追尾碰撞等案例的分析方法；理解汽车与行人碰撞事故案例分析；了解汽车单车碰撞事故案例分析。第八章 汽车事故再现26 七月 20225汽车事故鉴定学第一节 汽车汽车事故再现概述 汽车事故再现是以事故现场上车辆损坏情况、停止状态、人

3、员伤害情况和各种形式痕迹为依据，参考当事人和证人（目击者）的陈述，对事故发生的全部经过做出推断的过程。 对每一次事故进行正确而全面的再现分析，就相当于进行了一次“实车碰撞”实验，从中可获得许多用其他方法难以或者无法得到的宝贵资料。 汽车事故再现的关键在于发现、提取事故现场上遗留的各种物证(包括人、车和道路的各种物证)，并做出科学、合理的解释。26 七月 20226汽车事故鉴定学汽车交通事故物证主要分为三类：（1）事故附着物：是指附着在事故车辆、人体及其他物体表面，且能证明事故真实情况的物质，如油漆、塑料、橡胶、毛发、血迹、人体组织等。（2）事故散落物：是指散落在交通事故现场能证明事故真实情况的

4、物质。如损坏脱落的车辆零部件、玻璃碎片、油漆碎片及车辆装载物等。（3）事故痕迹：是指在事故车辆、人体、现场路面及其他物体表面形成的印迹，如撞击痕迹、刮擦痕迹、制动痕迹、挫擦和侧滑痕迹等。第一节 汽车汽车事故再现概述26 七月 20227汽车事故鉴定学二、汽车事故再现的目的 研究一个具体汽车事故的特殊性，从空间和时间上确定事故每个阶段的过程，并对其进行分析和评价。 汽车事故再现的目的大致分为交通安全和事故调查： 交通安全调查：依据有关法规追究事故当事人的责任，并对有关赔偿进行调解。 对特殊事故的调查：以事故的专门勘查结果为依据，进一步进行医学、心理学、工程技术以及法律问题的分析。第一节 汽车汽车

5、事故再现概述26 七月 20228汽车事故鉴定学 事故再现的任务是尽可能清楚地描述事故的运动学过程。事故运动过程再现的关键要素: 位移和地点接触点、受力方向、碰撞后的分离方向 速度车辆初速度、碰撞速度和碰撞后分离速度 时间反应时间第一节 汽车汽车事故再现概述26 七月 20229汽车事故鉴定学汽车与行人事故再现的关键痕迹（1）事故车辆的静止位置；（2）碰撞地点位置；（3）被撞行人的静止位置；（4）制动印迹；（5）挫痕位置、大小和形状；（6）汽车的损坏情况；（7）汽车上擦痕的位置、大小和形状；（8）路面状况；（9）路面滚动阻力系数、附着系数；（10）受伤分布图；（11）行人的受伤种类；（12）衣

6、服的损坏和衣着痕迹；（13）痕迹的不规则性等。第一节 汽车汽车事故再现概述26 七月 202210汽车事故鉴定学三、汽车事故再现的研究内容 做好汽车事故鉴定工作，需要一套科学的事故分析和鉴定方法，即汽车事故的案例分析方法。 1. 汽车事故案例分析的概念是针对汽车交通事故个体所进行的具体分析。 其目的在于再现事故的全过程，为汽车交通事故的正确处理和改善汽车设计的安全性提供科学的论证和依据第一节 汽车汽车事故再现概述26 七月 202211汽车事故鉴定学2. 汽车事故案例鉴定分析的内容（1）有关汽车结构性能的内容参与碰撞车辆的制动性能，转向系工作状况。（2）速度和制动情况的推算。（3）事故因果关系

7、的内容。（4）与酒后驾车有关的内容。（5）与视认性有关的内容。（6）与人体工程学有关的内容。（7）与道路环境有关的内容。第一节 汽车汽车事故再现概述26 七月 202212汽车事故鉴定学3. 事故案例分析的步骤收集信息（证据）；整理资料（数据）；进行分析和计算；计算结果与原始资料进行比较；确定合理的方案；写出鉴定分析结论。第一节 汽车汽车事故再现概述26 七月 202213汽车事故鉴定学第二节 汽车碰撞试验一、汽车碰撞法规 汽车碰撞事故形式的多样性，汽车的碰撞试验是破坏性试验，只能选择一些有代表性的试验条件进行试验。 目前，世界各国都对汽车碰撞安全性做出强制性要求，并建立了各自的法规。在汽车产

8、品的安全性能评定中，汽车碰撞试验数据最具权威性。 比较有代表性的是美国的联邦机动车安全法规（FMVSS）和欧洲法规（ECE和EEC）。 中国对汽车实行了38项强制性安全法规，中国已于2000年1月1日实施了“关于正面碰撞乘员保护的设计规则（CMVDR 294）。26 七月 202214汽车事故鉴定学1. 美国法规与欧洲法规 美国是最早开始机动车被动安全性研究的国家。目前，在联邦机动车安全法规FMVSS中，有关被动安全性的法规有26项，已经形成了完整的体系，其内容包括了被动安全性的各个方面。 欧洲从20世纪60年代后期开始制定被动安全性法规，参照美国法规并根据自身特点加以修正，经过多年的研究、实

9、施，如今也形成了比较完善的被动安全性法规体系。此体系除了侧撞安全法规以外，其他各项与美国的法规无本质区别。第二节 汽车碰撞试验26 七月 202215汽车事故鉴定学美国法规与欧洲法规的区别 欧洲采用产品认证制度，因此欧洲ECE和EEC法规对各项安全指标均制定了便于理解和操作的详细试验方法，要求进行的试验次数相对也较少。 美国采用残缺产品召回制度，FMVSS法规主要针对最终指标，且其技术发达，实施时间长，所以法规先进、成熟、要求严格。FMVSS在实施细则中还详细规定了各项试验方法试验内容较多，要求较高。例如1997年颁布的208法规对气囊做出有关规定，而欧洲法规尚没有引入相应规定。第二节 汽车碰

10、撞试验26 七月 202216汽车事故鉴定学 欧洲ECE R29商用车辆驾驶室乘员防护认证规定，美国无相应的单独条款，包含在FMVSS208中； 欧洲ECE R32追尾碰撞中被撞机动车辆结构特性认证规定，美国无相应标准； 欧洲ECE R33正面碰撞中被撞机动车辆结构性能认证规定，美国无相应标准。部分内容包含在FMVSS208中。 欧洲法规与美国法规指定不同的侧撞假人。第二节 汽车碰撞试验26 七月 202217汽车事故鉴定学2. 欧洲各安全法规间关系分析 被动安全性法规的最终目标是减少乘员的伤害风险。乘员伤害主要由以下4种原因造成： （1）碰撞时汽车结构变形； （2）乘员与车内结构二次碰撞，或

11、肢体的运动过度（如头部剧烈运动造成颈部伤害）； （3）由于碰撞后汽车结构破损而使人体的某些部分越出车外； （4）碰撞后起火。 被动安全法规基本围绕这些方面提出要求。第二节 汽车碰撞试验26 七月 202218汽车事故鉴定学 与汽车整车碰撞安全性有关的7项ECE法规可分为三个部分： 第一部分，是由R12防转向机构对驾驶员伤害的认证规定、R32追尾碰撞中被撞机动车辆结构特性认证规定、R33正面碰撞中被撞机动车辆结构性能认证、R34燃油系统完好认证规定共4项组成。 第二部分，是R29商用车辆驾驶室乘员防护认证规定。 第三部分，是R94前碰撞乘员防护认证规定和R95侧撞乘员防护认证规定。第二节 汽车碰

12、撞试验26 七月 202219汽车事故鉴定学 第一部分法规（4项）和第二部分法规（1项）制定于20世纪70年代。受当时试验设备和技术所限，法规试验中没有采用假人，没有关于假人伤害指标的要求，只对汽车结构进行了规定。 第一部分法规的各项试验有一些是相互重叠的，即一次试验可以测得几项法规要求的指标。 第二部分的试验是独立的。 第三部分的两项法规制定于1995年，前碰撞试验中采用Hybrid型假人，侧撞试验中采用欧洲侧撞假人。通常R94可以认为是R33的更新版，在R94中增加了燃油泄漏的测量，可替代R34中正面碰撞的燃油泄漏要求。R95侧撞乘员保护是新增加的法规，其中也有燃油泄漏的规定。第二节 汽车

13、碰撞试验26 七月 202220汽车事故鉴定学 欧洲非常重视行人的交通安全问题，制定了关于汽车碰撞行人的保护法规。欧共体指令74/483/EEC涉及检验汽车前部的行人安全性能的试验方法，是目前较为系统的行人保护法规。该指令于1998年生效，其试验包括： （1）小腿冲击锤撞击保险杠试验 （2）大腿冲击锤撞击发动机盖前缘试验 （3）成人及儿童头部冲击锤撞击发动机盖上表面试验第二节 汽车碰撞试验26 七月 202221汽车事故鉴定学3. 美国各法规关系分析 美国安全法规要求非常严格。规定了很宽的试验条件范围。如在301指令的燃油系统完好检验中，规定的试验有正碰撞、侧碰撞、后碰撞、任意位置任意角度的碰

14、撞。无论油箱布置在汽车的何处，其最危险的事故形式部处于法规的控制之下。在208指令乘员保护中，侧撞和滚翻试验比较确定，而前碰撞试验则规定了9030的夹角。 对于侧撞事敝，专门制定了214侧撞法规。 对于后碰撞事故，美国法规只是对座椅头枕的强度做了规定。由于在美国较少发生汽车碰撞行人的交通事故，故没有汽车碰撞行人保护法规。第二节 汽车碰撞试验26 七月 202222汽车事故鉴定学4. 中国被动安全法规的现状 中国与欧洲相同，目前实施的是产品认证制度，因此中国的被动安全法规主要参考欧洲的被动安全法规来制定。中国强制实施的38项汽车法规基本上都是按照欧洲法规，并结合中国自身情况制定的。 但欧洲的被动

15、安全法规不如美国的完善，且中国与欧美的情况都不相同。1998年9月，中国以欧洲法规为蓝本，参考美国法规并结合中国当时国情制定了中国汽车整车碰撞安全法规。第二节 汽车碰撞试验26 七月 202223汽车事故鉴定学中国已实施和准备实施的法规包含的项目法规编号内 容R12前碰撞转向机构及汽车结构特性的认证规定R29商用车辆驾驶室乘员防护认证R94前碰撞乘员防护认证规定R95侧碰撞乘员防护认证规定R34燃油系统完好认证规定第二节 汽车碰撞试验26 七月 202224汽车事故鉴定学C-NCAP管理规则 中国2006年制订并实施了C-NCAP管理规则（2006版），对重叠刚性壁障碰撞试验，正面40%重叠可

16、变形壁障碰撞试验，可变形移动壁障侧面碰撞试验以及加分项进行了具体规定。C-NCAP管理规则（2009年版）于2010年1月1日正式实施。与2006年版规则相比，正面碰撞中增加了儿童约束系统评价、侧面碰撞中增加了第二排乘员保护评价、加分项调整和增加关于燃料消耗量的附加试验等四个方面的变化。新版管理规则实施后，C-NCAP试验在车辆碰撞形态、所使用的假人种类等方面最为全面。第二节 汽车碰撞试验26 七月 202225汽车事故鉴定学二、实车碰撞试验方法 实车碰撞试验与事故的情况最接近，是综合评价车辆安全性能的最基本方法，其试验结果说服力最强，但试验费用非常昂贵。 实车碰撞试验类型： 1. 固定壁碰撞

17、试验 2. 移动壁碰撞试验第二节 汽车碰撞试验26 七月 202226汽车事故鉴定学1. 固定壁碰撞试验 固定壁碰撞试验方法是把试验车辆加速到指定的碰撞速度，然后与固定壁进行碰撞。 通常，汽车碰撞方向与固定壁垂直。由于固定壁的情况是不变的，可取固定试验特性，并可重复同样的撞车试验，因此可用固定壁碰撞试验评价汽车安全性。第二节 汽车碰撞试验26 七月 202227汽车事故鉴定学a)正面碰撞； b)侧面碰撞；c)行人碰撞； d)头部保护或“圆球试验”图8-1 欧洲碰撞试验基本类型第二节 汽车碰撞试验26 七月 202228汽车事故鉴定学 根据碰撞范围的不同可分为全宽碰撞和偏置碰撞。汽车碰撞方向也可

18、与固定壁成一定角度。有时还可在固定壁前面附加各种形状的障碍物，以研究汽车在不同碰撞情况下的特征。 通常进行的碰撞试验是平面固定壁的正面全宽碰撞试验。图8-2 全宽碰撞和偏置碰撞第二节 汽车碰撞试验26 七月 202229汽车事故鉴定学加速到碰撞速度的方法型式分类特点牵引式使用牵引车需要大型牵引车，动力损失大。需要较长的路段，撞车速度要靠驾驶员调整。需要训练驾驶员。试验容易，成本低使用绞盘需要准备较长的行车距离，容易调节撞车速度，并且可以精确调整撞车速度使用直线电机汽车在较短的距离即可达到较高的速度。试验车直接牵引，不会发生钢索等产生的故障，适合于室内试验；试验成本较高重力式重锤下落如果提高动滑

19、轮的速比，在较短行程中可达到较高的速度；在重锤、钢索、滑轮和试验车的连接传动过程中产生较多的动力损失，速度精度不高下坡行驶为达到撞车速度，行驶距离要长，并且试验车的碰撞姿态不是水平的；速度调节比较困难；无需特殊加速装置第二节 汽车碰撞试验26 七月 202230汽车事故鉴定学发射式橡皮绳弹射可在较短的加速距离内产生较高的碰撞速度；速度控制较为困难自行式遥控驾驶需要在试验车上安装特殊的自动驾驶设备，成本较高，但速度控制容易第二节 汽车碰撞试验26 七月 202231汽车事故鉴定学2. 移动壁碰撞试验 移动壁碰撞试验是指在可行走的台车上装上具有一定撞车面积的可移动壁，将其加速到一定的速度后来碰撞处

20、于静止状态的试验车。 这种试验方法在检查被试验车的侧撞和尾撞安全性时使用。为了能够进行重复使用，台车的构造需要坚固耐用。在SAEJ972和美国安全标准中对可移动壁碰撞试验做了规定。欧洲试验标准和美国标准有所不同。第二节 汽车碰撞试验26 七月 202232汽车事故鉴定学图8-3 侧面碰撞第二节 汽车碰撞试验26 七月 202233汽车事故鉴定学（1）车对车碰撞试验 为了检查撞车后双方车辆的外形和刚度变化情况，要进车对车的碰撞试验。试验一般有正面撞、侧面撞和尾撞三种。 1）等速正面撞车试验 为了安置各种测量仪器和高速摄像机，首先应该正确地估计撞车地点，撞车地点应该有足够的宽度容纳试验车的加速装置

21、，具体设置可以参考固定壁碰撞试验。图8-4 等速正面撞车试验第二节 汽车碰撞试验26 七月 202234汽车事故鉴定学2）等速T形撞车试验 这种试验是指在直角交叉的T形道路上，使用等速的两台试验车，以一辆车的正面冲撞另一辆的侧面进行试验。 撞车后两车的移动范围相当大，移动方向也不能确定。因此撞车地点需要有足够的面积，否则无法安装各种测量仪器和高速摄像机。第二节 汽车碰撞试验26 七月 202235汽车事故鉴定学（2）翻车试验 现在广泛采用的翻车试验方法是对车体，特别是对车身顶部的强度检查为主的静压试验。此外，还有如下几种实际的翻车的试验方法。 1）试验车的下落试验 2）试验车沿斜坡翻滚的试验

22、3）平台翻车试验第二节 汽车碰撞试验26 七月 202236汽车事故鉴定学 3模拟人 模拟人（标准假人）是汽车碰撞试验最基本的用具。模拟人最初用于飞机座椅弹出试验，1960年美国开发了汽车碰撞试验模拟假人VIP。 美国汽车工程师协会标准SAE对50th模拟假人（即第50百分位的假人据统计，美国50%男子的体重和座高等体格参数比该假人低）的尺寸、重量、弹簧常数等进行了规定。第二节 汽车碰撞试验26 七月 202237汽车事故鉴定学用于撞车试验的模拟假人所要求的性能（1）尺寸、质量分布、关节的活动、胸部等各部分在受载荷时的变形特性应与人体很相似；（2）应能对人体相对应的各部分的加速度、负荷等参量进

23、行测定；（3）个体间的差异小，反复再现性好，并且具有优良的耐久性。第二节 汽车碰撞试验26 七月 202238汽车事故鉴定学模拟人的材料与制作 模拟人大多采用金属与塑料制作，其胸腔是钢制的，肩胛骨是铝制的，盆骨是塑料的，模拟人不仅具有和真人一样的外形和内脏，还有复杂的脊柱、肋骨和合成肌肉。 在模拟人的身体上，遍布着各种各样的传感器（大约装有60个传感器），最多可以为180多个信道提供数据，并以每秒2000次的速度刷新数据。第二节 汽车碰撞试验26 七月 202239汽车事故鉴定学中国对正面碰撞中模拟人测试指标规定 测试假人的头部损伤指标HIC等于或小于1000，胸部变形小于或等于75mm，腿部

24、轴向力等于或小于10kN； 碰撞时车门不能打开，前门的锁止系统不能自动锁上，前后门至少能打开一个门（不借助工具）； 燃油不得泄露，漏油速率小于30g/min。 美国的安全法规除了要求测试以上指标外，还有以下几个要求：胸部合成减速度小于60g，挡风玻璃的脱落不能超过50%，假人身体的任何部分不能越出车外；外部任何部分不得侵入挡风玻璃。第二节 汽车碰撞试验26 七月 202240汽车事故鉴定学26 七月 202240汽车事故鉴定学第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算国标中典型汽车碰撞事故形态的类型 （1）汽车与汽车碰撞类型（包括汽车与汽车正面碰撞类型、汽车与汽车追尾碰撞类型以及汽车

25、与汽车直角侧面碰撞类型） （2）汽车与二轮车碰撞类型（包括摩托车与汽车车身侧面碰撞类型、汽车与二轮摩托车或自行车侧面碰撞类型以及汽车与自行车追尾碰撞类型） （3）汽车与行人碰撞类型 （4）汽车单车碰撞事故类型（包括路外坠车类型和汽车撞固定物类型） 在鉴定工作实际中，可以把汽车与汽车碰撞事故划分成正面碰撞（含追尾碰撞）、直角侧面碰撞和斜碰撞三大类型。26 七月 202241汽车事故鉴定学一、正面碰撞类型 正面碰撞（含追尾碰撞）属于一维碰撞，即发生在汽车纵轴线上的碰撞，而且车辆的变形和运动也是沿着纵轴线方向的。图8-8 汽车与汽车正面碰撞示意图第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算2

26、6 七月 202242汽车事故鉴定学 （1）根据汽车碰撞地点至停止地点的滑移距离，依据能量守恒定律，计算出两车碰撞后的瞬时速度。 如两车发生正面碰撞后的滑移距离分别为s1 、s2（m）；依据能量守恒定律： 其中：v汽车碰撞时的瞬时速度，km/h； m汽车质量，kg； 汽车纵滑附着系数； k汽车附着系数修正值； 第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202243汽车事故鉴定学计算出两车碰撞后的瞬时速度为v1 、v2 ： （2）根据任一车辆塑性变形量与有效碰撞速度的关系式和动量守恒定理关系式，计算出两车碰撞前的瞬时速度。 正面碰撞实验，车身塑性变形量x（凹损部下陷的深度）

27、与有效碰撞速度的关系可用方程式表示： 如发生正面碰撞的汽车塑性变形量分别为 x1、x 2（m），则两车的有效碰撞速度分别为：第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202244汽车事故鉴定学图8-9 塑性变形量的计算方法第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202245汽车事故鉴定学 根据动量守恒定理关系式： 式中：ve1、ve2汽车碰撞前的瞬时速度，km/h； v1、v2汽车碰撞后的瞬时速度，km/h； m1、m2 汽车质量，kg；第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202246汽车事故鉴定学 联立方程，可计算得到

28、轿车与轿车正面碰撞类型车辆碰撞前的瞬时速度的经验计算公式： 注意：上式中用到了轿车正面碰撞有效碰撞速度和塑性变形量的经验公式，实际工作中可以对其进行修正。碰撞后2车沿原有方向运动时，取“-”号；碰撞后2车随1车沿1车方向运动时，取“”号。第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202247汽车事故鉴定学 （3）如汽车碰撞前无滑移痕迹，则碰撞前的瞬时速度可视为等于车辆行驶速度；如汽车碰撞前有滑移痕迹，则进一步根据滑移距离计算出车辆行驶速度。 2. 汽车与汽车追尾碰撞类型车辆行驶速度计算 汽车追尾碰撞类型车辆行驶速度的计算公式的推导和汽车与汽车正面碰撞类型相类似。第三节 典

29、型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202248汽车事故鉴定学二、直角侧面碰撞类型 侧面碰撞包括迎头侧面碰撞、右转侧面碰撞和左转侧面碰撞。一般迎头侧面碰撞较多，而右转时的碰撞较少，其比例为迎头侧面：左转：右转=5:3:1。 迎头侧面碰撞是直角侧面碰撞，而右转和左转碰撞一般是斜碰撞。 由于被碰撞车多数是在行驶状态，因而相互碰撞的车辆除受碰撞力的力矩作用外，还受摩擦力矩的作用。第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202249汽车事故鉴定学1. 直角侧面碰撞运动学的分析 在直角侧面碰撞中，相互碰撞的两车碰撞后不仅要做平移运动，而且还有回转运动，故为二维碰

30、撞。甚至有的时候还可能成为三维碰撞，所以碰撞后的运动是相当复杂的。 直角侧面碰撞的三种形式：碰撞车向被碰撞车的前部、中部和后部碰撞。 对发动机前置前驱动的轿车，车辆质心相当车长的前1/3处。即前排座的中间。图8-10 直角侧面碰撞的形式（被碰撞车停止）第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202250汽车事故鉴定学 设被碰撞车处于停止状态。前部碰撞时，冲击力作用在被碰撞车质心的前边，被碰撞车以左侧的某点为瞬心回转，称该瞬心为击心。因为冲击力距离被碰撞车质心的距离较短，所以被碰撞车的回转半径较大。此时，若把被碰撞车的运动分解为平移运动和质心回转运动，则回转运动少而平移运

31、动较大。 中部碰撞时，冲击力作用在被碰撞车质心的后侧，被碰撞车以右侧的击心为中心，向右回转。后部碰撞与中部碰撞一样，但后部碰撞的冲击力作用点与被碰撞车质心相距很远，故击心靠近质心，回转运动较大。第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202251汽车事故鉴定学向停止车的直角侧面碰撞 在前部碰撞情况下，被碰撞车约左转80，碰撞车由于受被碰撞车的作用稍向右有些偏驶。 在中部碰撞中，被碰撞车约右转120，与前部碰撞比较偏心距离变长，故回转运动加强。 在后部碰撞中，被碰撞车的回转运动非常激烈，被碰撞车又猛烈的冲击碰撞车的右侧面，迫使碰撞车向左偏驶。第三节 典型汽车碰撞事故再现分

32、析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202252汽车事故鉴定学图8-11 向停止车的直角侧面碰撞a）前部碰撞；b）中部碰撞；c）后部碰撞第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202253汽车事故鉴定学行驶状态下的直角侧面碰撞 由于被碰撞车是行驶的，所以碰撞发生后，在被碰撞的冲击表面要产生一个向左的摩擦力，其值等于冲击力乘摩擦系数。冲击力和摩擦系数时刻都在变化，摩擦系数最初是零，随时间的增加可达到0.51.0。 前部碰撞时，冲击力产生的力矩和摩擦力产生的力矩，相互抵消而削弱，故回转运动较弱。而在中部碰撞和后部碰撞时，这两个力矩方向相同，使回转运动加强。第三节 典型汽车碰撞

33、事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202254汽车事故鉴定学a）前部碰撞 b）后部碰撞 图8-12 直角侧面碰撞两车在行驶状态第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202255汽车事故鉴定学 被碰撞车停止时和行驶时，碰撞车所受的荷重完全不同。碰撞发生后，被碰撞车给碰撞车一个冲击反力，由于被碰撞车是行驶的，故碰撞车还要受到使其本身回转的摩擦力。 作用到被碰撞车上的偏心距离短时，冲击力大，冲击的反力也大，摩擦力也大，使碰撞车的回转运动加强。第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202256汽车事故鉴定学两车在行驶状态，直角侧面碰撞的实验

34、结果 两实验车质量约1.5t，碰撞速度约50km/h。 a)是前部碰撞 b)也是前部碰撞，但冲击点略向后移。 c )和d)是中部碰撞 e)和f)是后部碰撞，有类似的运动，但最终的回转角度却不相同。 第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202257汽车事故鉴定学图8-13 两车行驶时的直角侧面碰撞a）、b）前部碰撞；c）、d）中部碰撞；e、f）后部碰撞第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202258汽车事故鉴定学2. 直角侧面碰撞的碰撞速度计算 实验（被碰撞车静止或行驶状态用相同的速度碰撞）结果表明：相对被碰撞车质心，碰撞点偏心距离短的前部

35、碰撞，变形量最大；被碰撞车在行驶状态比静止状态的变形量大。 计算时使用损坏的长度（损坏部分深度）、损坏面积（损坏部分的水平投影面积）及损坏体积来表示变形量。图8-14 直角侧面碰撞中变形量的关系第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202259汽车事故鉴定学 在直角侧面碰撞中，被碰撞车在碰撞方向上的速度分量是零。故碰撞时，碰撞车的速度就是有效碰撞速度。 将前、中、后部碰撞的实验结果，用一个近似方程式表示： （1）两车行驶时的直角侧面碰撞速度km/h 利用总损坏长度L(m)，推算碰撞车速度v1为 利用总损坏面积A(m2)推算碰撞车速度v1为 利用总损坏体积C(m3)推算

36、碰撞车速度v1为第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202260汽车事故鉴定学 （2）向停止车直角侧面碰撞的碰撞速度推算km/h 利用总损坏长度L(m)推算碰撞车速度v1为 利用总损坏面积A(m2)推算碰撞车速度v1为 利用总损坏体积C(m3)推算碰撞车速度v1为 两车用大体相同的速度行驶发生碰撞时，按照两车行驶时的计算方法；被碰撞车停止或缓慢行驶时，按照向停止车直角侧面碰撞的碰撞速度推算。第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202261汽车事故鉴定学被碰撞车的碰撞速度和弯鼻变形量的关系 碰撞车和被碰撞车均行驶而产生直角侧面碰撞时，碰撞车

37、前部受摩擦力的作用，会现弯鼻式变形。第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202262汽车事故鉴定学弯鼻式变形时的速度计算 弯鼻变形量和被碰撞车的速度v2km/h之间的关系式为 注意，上述直角侧面碰撞的碰撞速度计算方法适用于轿车和轿车之间碰撞的计算。 对于通常典型的汽车与汽车直角侧面碰撞，也可按照国标典型交通事故形态车辆行驶速度技术鉴定推荐的方法进行计算。第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202263汽车事故鉴定学三、斜碰撞类型 在实际交通事故中，较多的碰撞并非是一维碰撞和直角侧面碰撞，而是斜碰撞。 斜碰撞的形成有下列3种情况： （1）在

38、正面碰撞中，碰撞车在超越中心线或返回本车道的过程中，多形成斜碰撞。 （2）在直角侧面碰撞中，碰撞车的驾驶员总是力图摆脱事故的发生而急剧的打转向盘，而形成斜碰撞。 （3）在左转和右转碰撞中，多数也形成斜碰撞，但在这种情况被碰撞车多数是处于停止或近似停止的缓慢行驶状态。第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202264汽车事故鉴定学斜碰撞运动方向的不确定性 斜碰撞也是二维碰撞，汽车的运动是平面运动，即运动的方向不是确定的。 在碰撞中，除冲击力外还存在摩擦力，这两种力均要产生力矩，故碰撞车和被碰撞车除有平移运动外，还有回转运动。 碰撞点也是固定不变的，碰撞后的作用点将随车辆

39、的损坏而变化。这些均使碰撞后汽车的运动变得更为复杂。第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202265汽车事故鉴定学1. 斜碰撞中的受力关系 同理，B车作用于A车的冲击力P2，方向与B车的行驶方向相同，A车给B车的反作用力P2，两者大小相等方向相反。 因此，A车受到力P2和P1的矢量和P3的作用；B车受到的力是P1和P2的矢量和P4，两者也是大小相等方向相反。A车和B车发生正面斜碰撞。A车作用于B车的冲击力P1，方向与A车的行驶方向相同。根据牛顿第二定律，B车给A车一个反作用力P1，两者大小相等方向相反。图8-16 斜碰撞的受力关系（1）第三节 典型汽车碰撞事故再现分

40、析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202266汽车事故鉴定学 作用到A车的摩擦力F1等于摩擦系数和P3法向力P3的乘积；作用到B车的摩擦力F2等于摩擦系数和P4法向力P4的乘积。 结果作用在A车上的力是P3和F1的矢量和P5，作用在B车上的力是P4和F2的矢量和P6。在碰撞车和被碰撞车的接触表面上，还受摩擦力的作用。图8-17 斜碰撞的受力关系（2）第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202267汽车事故鉴定学 把P5分解为作用到A车质心的分力P5和使A车回转的力矩P5L1，L1是A车质心到接触点的距离。把P6分解为作用到B车质心的分力P6和使B车回转的力矩P6L2

41、，L2是B车质心到接触点的距离。 碰撞后，A车和B车都围绕各自的质心顺时针回转，A车车尾向左上方，B车车尾向右下方移动，故不会引起二次碰撞。图8-18 斜碰撞的受力关系（3）第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202268汽车事故鉴定学轿车和载货车的斜碰撞 载货车的冲击力P1和轿车冲击力P2的反力P2合成P4，P4再和摩擦力F2合成P6。把P6再分解为使轿车向右移动的P6和使轿车回转的力矩P6L2。故此时的轿车一边向右移动，一边向右回转。 如果P6指向轿车的质心，则轿车只有平移运动而无回转。若载货车向着轿车的质心冲击时，也不一定不引起回转。图8-19 斜碰撞的受力关

42、系（4）第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202269汽车事故鉴定学 2. 斜碰撞的速度推算 斜碰撞的车，一般在碰撞后有纵滑、横滑和回转的复杂二维运动，运动中轮胎与路面摩擦，耗尽其运动能量后才最终停止。 这些运动又是重叠进行的，为此给事故分析带来一定的困难。 但不管怎样，在做定量分析之前，应首先进行充分的定性分析，对碰撞车的运动有一个概括性的了解。第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202270汽车事故鉴定学斜正面碰撞实例 B车对A车用的碰撞角 进行斜正面碰撞。其结果是A车向右上方以 1角滑移L1的距离，并向左转3度才停止。B车右转18

43、0，滑移L2距离停止。 B车对A车碰撞的冲量大致经过A车的质心，故A车的回转运动少，前轮的滑移距离长，后轮的滑移距离短，平均滑移距离约为L1。图8-20 斜正面碰撞实例第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202271汽车事故鉴定学 根据碰撞形式和最后停止的位置，而推测出A车B车和碰撞后的运动轨迹，而实际B车的回转速度逐渐下降。A车碰撞后的运动B车碰撞后的运动第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202272汽车事故鉴定学斜正面碰撞的实例的速度计算A车碰撞后的速度为 式中， 地面的纵滑附着系数。 v1在X轴、Y轴上的分量分别为 vy1使A车的

44、碰撞速度v10下降（两者方向相反），同时A车以vx1速度横向滑移。A车在Y轴上的动量为 ，在X轴上的动量是 。第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202273汽车事故鉴定学 A车的冲击力是作用在B车质心的右侧，故B车一边向右回转，一边滑移。由于伴随有回转运动，所以运动轨迹较复杂。碰撞后B车的质心是沿Y轴移动的。 B车的动量v20m2在X轴上的分量是 ，与A车在X轴上的动量 等价。 B车的动量v20m2在Y轴上的分量是 ，其中一部分作用到A车上，其值是 ，剩余部分消耗在B车滑移L2，并向右回转180。 假设，碰撞后B车没有引起回转，B车碰撞后沿Y轴的速度为第三节 典型

45、汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202274汽车事故鉴定学 联立方程求解得： 上述结论是在忽视了B车的回转运动下得出的。如果要考虑到B车的回转运动， 应为比上式计算值小的数值。 若考虑B车一边滑移，一边回转。设4个轮胎的印迹总长是4L2的1.3倍，这时把1.3L2代替式中的L2进行计算，则第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202275汽车事故鉴定学斜碰撞问题的复杂性 斜碰撞不像一维碰撞那样有固定的解法，要根据具体事故确定。 正面碰撞和追尾碰撞可按对心的直线碰撞处理，理论上尚能解决。直角侧面碰撞也有一定的实验数据，可以做某种类推分析。然而，斜碰撞

46、实验数据很少，理论与实际的验证也极不充分。 为了不出现更大的误差，当事故发生后，要充分的对证现场，并做定性分析，再进行必要的计算。另外对于载货车和轿车碰撞的问题，根据事故实际情况可看成对刚性屏壁的碰撞或汽车楔入货车的底部的钻碰。第三节 典型汽车碰撞事故再现分析及汽车碰撞速度的计算26 七月 202276汽车事故鉴定学第四节 不确定性汽车事故再现的方法一、汽车碰撞事故再现的作图法 作图法再现以动量平衡理论为理论基础，结合汽车碰撞事故的特点发展成矢量四边形法、动量平衡法、动量反射截面法、角动量反射截面法、能量截环法、多角形截面法等多种方法。 作图法是从碰撞后的状态推算碰撞前的速度的事故再现方法，其

47、突出优点是能够考虑各种不确定因素对输人参数的影响，解决了单参数的局限性。26 七月 202277汽车事故鉴定学1. 冲量平衡原理及其应用（1） 冲量平衡原理 动量原理和动量守恒原理适用于解决质点和质点系碰撞问题。 然而，现实中发生碰撞事故的汽车都具有一定的外形尺寸，并且还存在变形、质量损失等，人们关注的重点不是计算碰撞力及其随时间的变化，而是依据输入速度来确定输出速度； 汽车参与碰撞的过程极短，一般为0.10.2s，动量交换近似地看成在瞬间完成。因此，可对汽车进行简化，并利用动量守恒原理，求解汽车间的碰撞问题。第四节 不确定性汽车事故再现的方法26 七月 202278汽车事故鉴定学处理实际碰撞

48、问题时进行简化的假设条件1）碰撞时间非常短(通常约为0.10.2s)，冲力很大，即时间t0，冲力F；2）作用于碰撞车辆系统的外力(如地面摩擦力或附着力、车体间的摩擦力等)远远小于碰撞力3）冲量P存在，即 ；4）在碰撞过程中，汽车的运动学结构特征保持不变，汽车变形产生的几何尺寸变化可不予考虑，即汽车可简化为刚体。 经过上述假设后，碰撞汽车就被简化成一个只有质量、没有大小的质点。这样，汽车的运动就可以用质点的平移运动描述。第四节 不确定性汽车事故再现的方法26 七月 202279汽车事故鉴定学用动量原理描述汽车碰撞事故 :车辆1碰撞前、后的动量； :车辆2碰撞前、后的动量； :参与碰撞车辆1和车辆

49、2的质量； :车辆1碰撞前、后的速度； :车辆2碰撞前、后的速度； :在碰撞过程中车辆1和车辆2获得的冲量。图8-23 斜碰撞简化示意图第四节 不确定性汽车事故再现的方法26 七月 202280汽车事故鉴定学（2）汽车碰撞前动量的计算将上式中的动量分解成X方向和Y方向的分量形式为：式中： 是 的标量。第四节 不确定性汽车事故再现的方法26 七月 202281汽车事故鉴定学 在汽车事故分析再现的实际中，一般通过现场图测量和计算，可较精确地得到碰撞车辆在碰撞前速度（或动量）的方向以及碰撞后速度（或动量）的大小和方向，而碰撞前汽车的动量（或速度）的大小却未知，而其是最重要的事故参数。 已知，且有：可

50、通过矩阵运算得到碰撞后两车的速度：第四节 不确定性汽车事故再现的方法26 七月 202282汽车事故鉴定学或求出碰撞前的两车速度：如果以车辆1的碰撞前行驶方向建立x轴，即 10=0，上式可简化为根据矢量图解法原则，求得斜碰撞示意图中冲量P的大小和方向分别为第四节 不确定性汽车事故再现的方法26 七月 202283汽车事故鉴定学2. 矢量四边形法 矢量四边形法所需参数包括参与碰撞车辆的质量、碰撞前两车速度的方向、碰撞后两车的速度方向和大小。 依据事故现场草图可得出相应汽车碰撞矢量四边形法的所需参数。其理论基础为动量守恒定律的向量表达式： 上式中的4个向量 组成一个封闭的四边形，定义利用此四边形作

51、图推算碰撞前速度即为矢量四边形法。第四节 不确定性汽车事故再现的方法26 七月 202284汽车事故鉴定学（3）由B点出发作线段 ，并与x轴成21角；（4）过A点作射线AE与x轴成10角，此射线表示动量 作用的方向；用矢量四边形法推算碰撞前速度（1）选择适当的比例尺，再选定xy坐标系，根据实际需要确定比例尺Scale 。（2）在xy平面E任意选择A点，由A点出发作线段， 并与x轴成11角；图8-24 矢量四边形法示意图第四节 不确定性汽车事故再现的方法26 七月 202285汽车事故鉴定学用矢量四边形法推算碰撞前速度（5）过C点作射线CF与x轴成20角，此射线表示动量 作用的方向， 并且两射线

52、交于D点；（6）由此可知AD代表 ，DC代表 ；第四节 不确定性汽车事故再现的方法26 七月 202286汽车事故鉴定学3.动量平衡法冲量平衡方程 可用冲量的分量方程 表示。如果将 分解成平行于动量 两个方向的分量，则有 式中： : 两个方向的投影分量； : 两个方向的投影分量。由于两车受到的冲量大小相等、方向相反，故有第四节 不确定性汽车事故再现的方法26 七月 202287汽车事故鉴定学图8-25 动量平衡图解法示意图第四节 不确定性汽车事故再现的方法26 七月 202288汽车事故鉴定学二、处理不确定性事故参数的方法 事故再现过程中，使用公式进行计算时，一部分事故参数值是常数。这部分参数具有准确性，即参数的确定性。而另一部分参数具有一定的物理意义，但通常并不是一个定值，具有一定的变动范围，即不确定性。如现场制动拖痕长度和计算得出的碰撞后速度大小。 导致这种不确定性的因素主要有：重复测量；具有一定物理意义但无法测量；可通过特殊值大概估计的物理量；公认有限定范围的参数；汽车交通事故发生的环境条件和人为因素造成各参数的不确定性等。第四节 不确定性汽车事故再现的方法26 七月 202289汽车事故鉴定学1.边界值法 在处理不确定性事故参数时，常用的三种方法是边界值法、偏差法和数理统计法。 边界值法是指在处理事故参数时，因一些相互独立的变量的变动导致相关变量具