Bài giảng an toàn giao thông - Chương 5 pdf

Va chạm giữa các ôtô với vật cố định Khi ôtô đâm vào vật cố định tuyệt đối cứng, va chạm có thể chính tâm hoặc lệch tâm.. Hình 5.1 Trước khi va chạm ôtô có thể phanh hoặc không phanh và

Trang 1

Chương V

Va chạm ôtô với vật cố định và giữa ôtô với nhau

5.1 Va chạm giữa các ôtô với vật cố định

Khi ôtô đâm vào vật cố định tuyệt đối cứng, va chạm có thể chính tâm hoặc lệch tâm Khi va chạm chính tâm pháp tuyến chung đi qua điểm tiếp xúc đầu tiên của vật

và ôtô đi qua trọng tâm C của ôtô nên khối lượng và độ cứng của vật cố định đủ lớn thì có thể coi v2=v2’=0 và vì vậy v1 = -v1’/Kph Dấu trừ nói về sự đổi hướng tốc độ khi ôtô tách khỏi vật

Hình 5.1 Trước khi va chạm ôtô có thể phanh hoặc không phanh và vì vậy có thể chuyển

động với tốc độ không đổi hoặc chậm dần Sau khi va chạm ôtô có thể tách khỏi vật một cách tự do (lăn trơn) nếu tốc độ trước khi va chạm nhỏ không làm hư hỏng đáng

kể ôtô Nếu tốc độ ôtô trước khi va chạm lớn thì do biến dạng phần trước của ôtô và dịch chuyển của các tổng thành của nó sẽ làm cho các bánh xe trước và sau bị bó cứng, ôtô sẽ tách khỏi vật ở trạng thái bánh xe bị bó cứng hoặc với lý do trên hoặc do

hệ thống phanh chưa kịp nhả (do phản ứng của lái xe hoặc kết cấu của hệ thống phanh)

C

Giai đoạn 2

va

Giai đoạn 3

Giai đoạn 1

t

v1

v’1

Hình 5.2

Trang 2

Từ đồ thị trên cần bổ sung thêm giai đoạn 3 – giai đoạn tách ôtô khỏi vật quá trình

đâm ôtô vào vật cố định có thể minh hoạ như sau (coi vật phẳng, vuông góc với mặt

đường)

L’a

St L’a

L

La

∆3

∆2

∆1

va = v1

va= 0

va = - v’1

va = 0

Giai đoạn 1

Giai đoạn 3 Giai đoạn 2

Hình 5.3

∆1 – biến dạng lớn nhất của ôtô trong quá trình va chạm;

∆3 - = La – La’ – biến dạng dư;

∆2 = ∆1 – ∆3 – biến dạng đàn hồi

Hệ số đàn hồi của ôtô Kđh là tỷ số giữa biến dạng lớn nhất và biến dạng dư:

Kđh= ∆1/ ∆3

Có thể xem xét qúa trình va chạm của ôtô bằng mô hình đơn giản: coi ôtô không biến dạng và có khối lượng m, các lực tác động lên ôtô trong quá trình va chạm chia làm 3 loại:

+ Lực đàn hồi tỷ lệ với biến dạng – Pđh

+ Lực giảm chấn tỷ lệ với tốc độ biến dạng - Pg

+ Lực ma sát không đổi - Pms

Trang 3

(1) (2)

O2

.

c

X

Kg1

Pg1

Pms1

Pđh1 m

C1

. X

Kg2

Pg2

Pms2

Pđh2 m

C2

X

Hình I - 18

Trong giai đoạn 1: Pđh1=C1.X1

Pg1= Kg1

1

X

Pms=const

0 P X C X K X

m + 1 .+ 1 + ms1 =

0 p X X n 2

1

= + ω + +

Trong đó: n1 = Kg1/(2.m); ω= 4/m; p1=Pms1/m

Nghiệm của phương trình:

2 1

2 1 1

t

n (C cos t C sin t) p/

e

1 2

1 1 1 1 1

1 2 1 t

n

.

/ p ) t sin ) C n C ( t cos )

C n C ( e

Trong đó: ω= ω2ưn21 ; C1, C2 – các hằng số tích phân xác định theo điều kiện biên

Sử dụng 2 phương trình trên có thể tìm X và ở bất kỳ thời điểm t nào của quá trình va chạm nếu như biết được điều kiện chuyển động ban đầu và các đặc trưng của

hệ thống (C, K

.

X

g, Pms)

Cũng có thể giải bài toán ngược: xác định các đặc trưng của hệ thống nếu như biết các tham số của chuyển động của ôtô trong quá trình va chạm

Có 2 phương pháp xác định tốc độ của ôtô trước khi va chạm:

Phương pháp 1: xác định v1 khi biết biến dạng dư ∆3

- Biến dạng dư: ∆3 = La -La’

- Biến dạng toàn bộ: ∆1 = ∆3.Kđh

- Biến dạng đàn hồi: ∆2 = ∆1 - ∆3 = ∆3.(1-Kđh)= (La -La’).(1-Kđh)

- Tốc độ ôtô tại thời điểm kết thúc giai 2 tính theo công thức (*)

Trang 4

- Tốc độ ban đầu v1:

+ nếu lái xe không phanh: v1=v1’/Kph + nếu lái xe phanh để lại vết trên đường có chiều dài Sp thì

2 ph

, 1 p p

K

v ( J S 2

trong đó Jp= 4,5 5,5 (m/s2)

Phương pháp 2: xác định vận tốc độ v1 khi biết St

Nếu coi trong giai đọan 3 các lực tác dụng lên ôtô không đổi và ôtô chuyển động với gia tốc không đổi thì:

t

2 , 1

2.J

v

St =

Trong đó: Jt – gia tốc của ôtô khi tách khỏi vật Trong tính toán coi

Jt=Jp=4,5 5,5 (m/s2) Khi đó tính trình tự tính toán như sau:

- Xác định v1, = 2.St.Jt

- V1: + nếu không phanh v1=v1’/ Kph

ph

, 1 p p

K

v ( J S 2

Khi va chạm không chính diện dịch chuyển của ôtô sau va chạm thường lớn hơn

so với va chạm chính diện vì khi đó nó bị quay quanh điểm va chạm trong mặt phẳng ngangmột góc α nào đó

ρ

α

Hình I – 19

Trang 5

Nếu coi toàn bộ động năng biến thành công ma sát của lốp với đường thì:

m.v2

1/2=G.ϕy.Sy=G.ϕy.ρ.α do đó v1 = 2.g.ϕy.α.ρ

5.2 Va chạm giữa các ôtô với nhau

5.2.1 Sự cố đâm vào phía sau xe:

Sự cố đâm vào phía sau xe (hình I - 20)phần lớn phát sinh trong trường hợp hai xe

đi cùng chiều và cùng tốc độ, xe đi trước phanh đột ngột Khoảng cách an toàn cho phép nhỏ nhất giữa hai xe (Sf):

) m ( 6 , 3

T V

f =

Hình I - 20

Trong đó: va – tốc độ của xe đi sau (km/h);

T – thời gian phản ứng (giây);

5.2.2 Sự cố đâm nhau tại chỗ đường giao nhau

Căn cứ vào quỹ tích của các xe chạy trên khu vực đường giao nhau mà có thể xác

định được điểm đâm Đối với ngã ba trường hợp đam nhau giao nhau và 3 trường hợp

đam nhau hợp nhau (hình I - 21 ).Đối với ngã tư có 16 trường hợp đâm nhau giao nhau và 4 trường hợp đâm nhau hợp nhau

Trang 6

H×nh I – 21 Çc tr−êng hîp ®©m nhau t¹i ng· ba C¨n cø vµo ph−¬ng vµ gãc cña çc tuyÕn kh¸c nhau mµ çc xe ®©m nhau ë trªn

®−êng giao nhau chñ yÕu cã 3 t×nh huèng:

®©m lµ gãc tï

Trang 7

Tốc độ trước khi phanh: 2

c p

a 254.S v

Trong đó: vc- tốc độ khi 2 xe đâm nhau

Thời gian gảm tốc: T=

ϕ

ư ϕ

=

ư

g

6 , 3

v S g 2 j

v v

c p c

So sánh thời gian giảm tốc của 2 xe, xe nào có thời gian giảm tốc lớn hơn chứng tỏ

xe đó phanh trước, có nghĩa làm chủ được tốc độ

5.2.3 Sự cố va chạm tại chỗ đường giao nhau khi tầm nhìn bị hạn chế

Khi xe chạy đến chỗ đường giao nhau mà tầm nhìn của lái xe bị hạn chế bởi những công trình xây dựng hoặc các xe đỗ chắn tầm nhìn, do đó người lái xe không nhìn thấy chướng ngại vật (hình I-23)

Hình I – 23 Sự cố đâm nhau tại chỗ đường giao nhau Khi xe A nhìn thấy xe B thì khoảng cách nhỏ nhất xe A có thể dừng (ST):

6 , 3

T v 254

v

2 B

ϕ

Trong đó: vB – tốc độ khi phanh của xe B;

Trang 8

T – thời gian phản ứng

5.2.4 Sự cố đâm nhau trên đường cong

Thống kê sự cố cho thấy sự đâm nhau trên đường cong phát sinh ra nhiều hơn sự

cố đâm nhau trên đường thẳng bởi vì trên đường cong tầm nhìn bị hạn chế Hơn nữa trên đường cong cường độ phanh của xe làm cho xe có nguy cơ bị trượt ngang, vì vậy người lái xe không thể áp dụng phanh gấp với cường độ lớn

5.2.5 Sự cố hai xe vượt nhau(hình I -24 )

Trong quá trình tham gia giao thông có thể do nhu cầu của công việc vận chuyển hành khách hoặc hàng hóa, mà người lái xe có khi phải lái xe có tốc độ cao hơn (xe vượt) xe đang chạy trước (xe bị vượt) Dạng tai nạn này thường là va quệt với xe bị vượt, đâm phải xe ngược chiều, đâm phải xe cơ giới, người đi bộ bên đường

Hình I – 24 Sự cố hai xe vượt nhau

SN được xác định theo công thức:

SN=LA+LB+SA+SB (m) Giả thiết rằng S1 là cự ly an toàn nhỏ nhất của 2 xe đồng hành S2 là hiệu số của khoảng cách phanh của 2 xe A và B khi 2 xe phanh với tốc độ vA, vB ta có:

SA=S1+S2; SB=S1-S2

Như vậy: Sn=LA+LB +2.S1 (m)(**)

Trong đó: S1=vB.T/3,6;

Nếu lấy thời gian phản ứng T=0,7(s)

Lấy bình quân chiều dài của xe L=6,5 m thì (**) có thể rút gọn lại SN=13+0,39.VB

Trang 9

Khi xe v−ợt nhau tốc độ đều thì thời gian đ−ợc dùng để v−ợt xe:

b a

N

V V

S 6 , 3 t

−

Hành trình mà xe A phải v−ợt là:

b a

N a

a m

V V

S 6 , 3 v t v S

−

=

Định dạng
Số trang	9
Dung lượng	541,56 KB