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汽车碰撞事故中碰撞角度对形变量的影响分析作者：马晓东来源：《中国新通信》2018年第24期【摘要】基于动量定理以及能量守恒原理，建立汽车碰撞模型，考虑不同的碰撞角度，比较车辆一维正向碰撞、一维追尾碰撞以及二维碰撞下的形变量，结合具体实例，分析计算碰撞角度和形变量关系关键词】动量定理碰撞角度塑性形变量一、引言近几年我国汽车数量爆炸式增长，交通事故亦呈高发态势据相关数据统计表明，在众多交通事故中，各类汽车碰撞引发的事故数量、相应的死亡人数在道路交通事故统计指标中达70%[1]因此，作为交通事故的主要形式之一，分析碰撞过程以及相应的影响因素，能使人们更全面的认识汽车碰撞机理，从而有效地减轻人员伤亡，降低汽车损伤程度一般的，汽车碰撞时的速度、碰撞角度、两车的质量等均会不同程度的影响事故对汽车的破坏程度以及车内乘客所受的冲击大小本文主要选取碰撞角度作为自变量研究其对碰撞程度的影响本文将建立两车碰撞模型，拟从车身碰撞角度入手，定量分析比较不同碰撞条件下车身形变大小为简化计算分析，本文所建立的碰撞模型均基于以下假设[2]：（1）碰撞时间较短，不考虑碰撞时外力（主要为地面摩擦）的影响，即认为碰撞过程两车满足动量守恒原理；（2）碰撞冲击均匀分布在接触面上，且变形横截面为平面；（3）不考虑碰撞冲击对车身的力矩效果，即认为碰撞过程车辆不会摆动；（4）碰撞后不考虑两辆车的回弹，即碰撞被认为完全非弹性的。

二、碰撞物理模型基于动量守恒原理，两车碰撞前后的速度应满足关系如等式2-1所示，其中m1、m2是车辆的质量，v10、v20为两车的初始速度，v11、v21为碰撞后的速度3.3分析根据等式3-4、等式3-8可知，对于质量相同的两车的一维碰撞，影响两车塑性形变大小因素除了汽车本身的塑性形变参数以及车身质量外，即为两车碰撞前的速度更进一步，对于相向碰撞，由于两车初速度方向相反，因此V1+V2即为两车初始相对速度；而对于追尾碰撞，显然，V1-V2即为两车的初始相对速度因此，汽车塑性形变大小只与两车初始相对速度有关，而与两车各自的初始绝对速度（即行驶速度）无关四、二维碰撞在实际生活理想化的一维碰撞很少遇见通常情况下，在意识到要发生碰撞事故时，驾驶员都会下意识的打方向盘从而避免正面的一维碰撞本文基于前文已建立的碰撞物理模型，考虑同种型号的两车在二维碰撞，即存在碰撞角度的情况下两车的碰撞形变情况考虑车速均为50km/h，根据等式4-6以及等式4-9，当碰撞角度为45°时，相应的碰撞塑性形变为△x=0.602m,满足sina0△x

据此可知，在汽车碰撞事故中，一维正面碰撞产生的车身形变量最大，而追尾碰撞产生的形变量最小通过改变相应的碰撞角度，可以有效的降低碰撞产生的车身碰撞形变量六、结语在实际情况中，考虑汽车碰撞时在碰撞截面上碰撞冲击分布不均匀，即假设2不成立，相应的碰撞变形计算较为复杂，需通过相应的仿真软件求解同时在一定碰撞角度条件下，碰撞冲击会使车身绕自身转动，这一效果从某种程度上亦减轻了碰撞产生的损伤情况[5]另一方面，本文中假设碰撞形变沿着车辆速度方向，在实际情况中碰撞冲击力的方向与碰撞初速度往往存在一定的夹角考虑上述问题，本文所建立的物理模型存在较大的误差尽管如此，基于本文的物理模型，所得出的定性结论和生活常识相符针对不同初速度方向，即相应的碰撞角度，比较分析碰撞中产生的形变量，可以发现不同碰撞角度对应的碰撞车身形变不同，初速度方向的夹角越大，对应的车身损伤越小。