Найти юриста / адвоката / эксперта
Эта – вторая лекция, посвященная алгоритму CRASH3, методическое пособие для автоэкспертов. В ней показано, как определить затраты энергии на деформацию передней части автомобиля по алгоритму CRASH3 – базовому способу расчета затрат энергии на деформацию автомобиля такой программы, как, например, PC-Crash. Эта лекция полезна и для адвокатов, так как дает возможность настоять на производстве подобных расчетов в конкретном деле по ДТП по ст. 264 УК РФ.
В предыдущей лекции «Алгоритм CRASH3. Определяем жесткость передней части автомобиля» из данных краш-теста автомобиля Toyota Yaris модели 2008 года на фронтальный удар в жесткий неподвижный барьер были установлены коэффициенты жесткости его передней части A, B и G. В этой лекции читателю предстоит разобраться с их физическим смыслом и научиться рассчитывать величину затрат энергии на деформацию автомобиля.
Сразу следует отметить, что и алгоритм CRASH3, и использующая его программа PC-Crash, в частности, полагают, что передняя часть автомобиля гомогенна, и сила сопротивления деформированию не зависит от места приложения нагрузки на всей ширине передней части. Фактически это не так – внутренняя структура передней части неоднородна, жесткие элементы конструкции под капотом автомобиля перемежаются с пустотой или менее жесткими элементами. Способы определить жесткость дифференцировано для разных мест приложения нагрузки есть, но о них – в одной из следующих лекций.
Так же, как и в прошлой лекции, где зависимость величины деформации передней части C полагалась пропорциональной скорости удара v, или v=b0+b1C, здесь величина силы удара (сопротивления деформированию) F, приходящаяся на единицу ширины деформированного участка, полагается пропорциональной деформации передней части C, или F=A+BC, как показано на рисунке.
Тогда коэффициент A – это удельная сила, которою выдерживает передняя часть автомобиля без остаточной (пластической) деформации, а коэффициент B – жесткость внутренней структуры автомобиля, или величина дополнительной удельной силы, требующейся для производства деформации единичной длины. Коэффициент G – это упругая энергия конструкции, численно равная площади заштрихованного треугольника на рисунке, G=A2/(2B).
При одинаковом значении деформации C в результате удара в жесткое неподвижное препятствие кинетическая энергия автомобиля при его скорости удара v (ли около ее 99%, как было указано в прошлой лекции) затрачивается на деформацию. Получим из выражений для скорости v и удельной силы F выражения для величины энергии.
С учетом массы автомобиля m, кинетическая энергия:
Энергия деформации есть интеграл от удельной силы по ширине деформированного участка передней части L и по деформации C:
Из сопоставления результатов в правых частях выражений видно, что
В прошлой лекции скорость определялась не в м/с, а в км/ч, и поэтому там, где необходимо, использовался пересчетный коэффициент 3.6. В результате, для разных значений скорости нулевой деформации b0 были получены следующие коэффициенты жесткости передней части автомобиля Toyota Yaris
На первый взгляд кажется, что жесткость автомобиля существенно разная для разных значений скорости нулевой деформации, но это не так. Выведем зависимости F=A+BC в виде графиков
Как видно из рисунка, вплоть до значений деформации передней части 0.7 м, существенной разницы нет, а при деформации около 0.2 м все три графика дают практически одно и то же значение силы. Но для установления скорости по деформации автомобиля нам потребуются не силы, а затраты энергии – или величина площади трапеции под этими графиками. Поэтому на следующем рисунке соответствующими цветами показаны графики зависимости удельных (на единицу ширины передней части) затрат энергии от величины деформации с учетом значения коэффициента G.
Как видно из рисунка, величины удельных затрат энергии на деформацию весьма близки друг к другу для разных значений скорости нулевой деформации. Наибольшая разность удельной работы, в разумных пределах имеет место при деформации, 0.7 м – разность составляет 9.5%. Так как в формуле для скорости, которую требуется установить эксперту, затраты энергии входят под знаком радикала, то погрешность в 9.5% приведет к погрешности установления изменения скорости в результате удара
Таким образом, результат, в части погрешности, неплохой. Соответственно, если столкнулись два автомобиля, то погрешность величины изменения скорости в результате удара может быть в одну строну и, значит, суммироваться, то есть быть в пределах 9.2%.
Вернемся к краш-тесту №6221 автомобиля Toyota Yaris, упомянутому в прошлой лекции «Алгоритм CRASH3. Определяем жесткость передней части автомобиля». В таблице 15 на странице 25 отчета находим, что ширина деформированной зоны была L=1.164 м. Деформированная зона была разделена на 5 участков равной длины, или L1=L2=L3=L4=L5=1.164/5=0.233 м, на границах которой деформация составила С1=0.431 м, С2=0.491 м, С3=0.517 м, С4=0.507 м, С5=0.497 м, С6=0.421 м. Решим обратную задачу – определим величину затрат энергии деформации и скорость удара этого автомобиля.
Используя значения массы автомобиля Toyota Yaris m=1245 кг и значения коэффициентов жесткости из нижней строки таблицы выше вычислим затраты энергии на деформацию автомобиля Toyota Yaris и его скорость удара в краш-тесте (ниже использована формула, позволяющая вычислить затраты энергии на деформацию без предварительного вычисления среднего значения деформации, и эту формулу можно использовать для участков деформированной части разной длины)
При использовании коэффициентов жесткости из первой и второй строк таблицы получаем значения скорости автомобиля 56.27 км/ч и 56.26 км/ч соответственно при фактической скорости 56.2 км/ч. То есть в данном случае фактическая погрешность метода составила менее 0.1%.
Подведем некоторые итоги. Изучив эту и предыдущую лекции, автоэксперт уже может устанавливать скорость удара автомобиля в такое жесткое неподвижное препятствие, как стена или угол дома, или дерево, по деформациям этого автомобиля.
Взяв на заметку эту и предыдущую лекции, адвокат может требовать от автоэксперта или экспертной организации провести подобное исследование, и проверить результат их работы сам, или с помощью знакомого инженера.
В следующей лекции мы исследуем инсценированное «ДТП», произведенное NHTSA в виде краш-теста. При этом будет полагаться, что жесткость этого одного из транспортных средств нам неизвестна (например, это насквозь проржавевший автомобиль, или на него нет краш-тестов, как на горбатый «Запорожец» или ВАЗ-2101). Справимся?
Предыдущая лекция «Алгоритм CRASH3. Определяем жесткость передней части автомобиля».
Следующая лекция «Алгоритм CRASH3. Исследуем инсценированное ДТП».
Все статьи автора на сайте «Праворуб» по этой ссылке.
В предыдущей лекции «Алгоритм CRASH3. Определяем жесткость передней части автомобиля» из данных краш-теста автомобиля Toyota Yaris модели 2008 года на фронтальный удар в жесткий неподвижный барьер были установлены коэффициенты жесткости его передней части A, B и G. В этой лекции читателю предстоит разобраться с их физическим смыслом и научиться рассчитывать величину затрат энергии на деформацию автомобиля.
Сразу следует отметить, что и алгоритм CRASH3, и использующая его программа PC-Crash, в частности, полагают, что передняя часть автомобиля гомогенна, и сила сопротивления деформированию не зависит от места приложения нагрузки на всей ширине передней части. Фактически это не так – внутренняя структура передней части неоднородна, жесткие элементы конструкции под капотом автомобиля перемежаются с пустотой или менее жесткими элементами. Способы определить жесткость дифференцировано для разных мест приложения нагрузки есть, но о них – в одной из следующих лекций.
Так же, как и в прошлой лекции, где зависимость величины деформации передней части C полагалась пропорциональной скорости удара v, или v=b0+b1C, здесь величина силы удара (сопротивления деформированию) F, приходящаяся на единицу ширины деформированного участка, полагается пропорциональной деформации передней части C, или F=A+BC, как показано на рисунке.
Тогда коэффициент A – это удельная сила, которою выдерживает передняя часть автомобиля без остаточной (пластической) деформации, а коэффициент B – жесткость внутренней структуры автомобиля, или величина дополнительной удельной силы, требующейся для производства деформации единичной длины. Коэффициент G – это упругая энергия конструкции, численно равная площади заштрихованного треугольника на рисунке, G=A2/(2B).
При одинаковом значении деформации C в результате удара в жесткое неподвижное препятствие кинетическая энергия автомобиля при его скорости удара v (ли около ее 99%, как было указано в прошлой лекции) затрачивается на деформацию. Получим из выражений для скорости v и удельной силы F выражения для величины энергии.
С учетом массы автомобиля m, кинетическая энергия:
Энергия деформации есть интеграл от удельной силы по ширине деформированного участка передней части L и по деформации C:Из сопоставления результатов в правых частях выражений видно, чтоВ прошлой лекции скорость определялась не в м/с, а в км/ч, и поэтому там, где необходимо, использовался пересчетный коэффициент 3.6. В результате, для разных значений скорости нулевой деформации b0 были получены следующие коэффициенты жесткости передней части автомобиля Toyota YarisНа первый взгляд кажется, что жесткость автомобиля существенно разная для разных значений скорости нулевой деформации, но это не так. Выведем зависимости F=A+BC в виде графиков
Как видно из рисунка, вплоть до значений деформации передней части 0.7 м, существенной разницы нет, а при деформации около 0.2 м все три графика дают практически одно и то же значение силы. Но для установления скорости по деформации автомобиля нам потребуются не силы, а затраты энергии – или величина площади трапеции под этими графиками. Поэтому на следующем рисунке соответствующими цветами показаны графики зависимости удельных (на единицу ширины передней части) затрат энергии от величины деформации с учетом значения коэффициента G.
Как видно из рисунка, величины удельных затрат энергии на деформацию весьма близки друг к другу для разных значений скорости нулевой деформации. Наибольшая разность удельной работы, в разумных пределах имеет место при деформации, 0.7 м – разность составляет 9.5%. Так как в формуле для скорости, которую требуется установить эксперту, затраты энергии входят под знаком радикала, то погрешность в 9.5% приведет к погрешности установления изменения скорости в результате удара
Таким образом, результат, в части погрешности, неплохой. Соответственно, если столкнулись два автомобиля, то погрешность величины изменения скорости в результате удара может быть в одну строну и, значит, суммироваться, то есть быть в пределах 9.2%. Вернемся к краш-тесту №6221 автомобиля Toyota Yaris, упомянутому в прошлой лекции «Алгоритм CRASH3. Определяем жесткость передней части автомобиля». В таблице 15 на странице 25 отчета находим, что ширина деформированной зоны была L=1.164 м. Деформированная зона была разделена на 5 участков равной длины, или L1=L2=L3=L4=L5=1.164/5=0.233 м, на границах которой деформация составила С1=0.431 м, С2=0.491 м, С3=0.517 м, С4=0.507 м, С5=0.497 м, С6=0.421 м. Решим обратную задачу – определим величину затрат энергии деформации и скорость удара этого автомобиля.
Используя значения массы автомобиля Toyota Yaris m=1245 кг и значения коэффициентов жесткости из нижней строки таблицы выше вычислим затраты энергии на деформацию автомобиля Toyota Yaris и его скорость удара в краш-тесте (ниже использована формула, позволяющая вычислить затраты энергии на деформацию без предварительного вычисления среднего значения деформации, и эту формулу можно использовать для участков деформированной части разной длины)
При использовании коэффициентов жесткости из первой и второй строк таблицы получаем значения скорости автомобиля 56.27 км/ч и 56.26 км/ч соответственно при фактической скорости 56.2 км/ч. То есть в данном случае фактическая погрешность метода составила менее 0.1%.Подведем некоторые итоги. Изучив эту и предыдущую лекции, автоэксперт уже может устанавливать скорость удара автомобиля в такое жесткое неподвижное препятствие, как стена или угол дома, или дерево, по деформациям этого автомобиля.
Взяв на заметку эту и предыдущую лекции, адвокат может требовать от автоэксперта или экспертной организации провести подобное исследование, и проверить результат их работы сам, или с помощью знакомого инженера.
В следующей лекции мы исследуем инсценированное «ДТП», произведенное NHTSA в виде краш-теста. При этом будет полагаться, что жесткость этого одного из транспортных средств нам неизвестна (например, это насквозь проржавевший автомобиль, или на него нет краш-тестов, как на горбатый «Запорожец» или ВАЗ-2101). Справимся?
Предыдущая лекция «Алгоритм CRASH3. Определяем жесткость передней части автомобиля».
Следующая лекция «Алгоритм CRASH3. Исследуем инсценированное ДТП».
Все статьи автора на сайте «Праворуб» по этой ссылке.
Рейтинг публикации:
«
Уважаемые эксперты!
Ваши вопросы вы можете размещать в комментариях к лекции (для этого надо зарегистрироваться на сайте и разобраться с его функционалом). Там же я вам и отвечу. Иначе очень сложно и долго отвечать каждому по e-mail.
Спасибо за понимание! :)
Добавляю все публикации Владимира Николаевича себе в избранное, чтобы в нужный момент (хочется надеяться, что он никогда не случится) эти бесценные знания были под рукой (Y)
Знание — сила! Поэтому такие знания судебные эксперты тщательно прячут от посторонних глаз — мешают «решать» (не задачи, а вопросы).
Перефразируя Ленина, можно сказать, что узок круг этих автоэкспертов. Страшно далеки они от народа. :)
Форум сотрудников МВД — Автотехническая экспертиза:
Уважаемый Владимир Николаевич, для меня, такие автоэксперт без имени («словно клички собачьи» ©) и лица — не Эксперт, а шабашник, или крепостной на прокорме у барина, нет к ним никакого доверия.
«словно клички собачьи» ©
Свинкс, Мамонтенок, Ворона… Абсолютно согласен с Вами, уважаемый Иван Николаевич!
Но и среди этой гоп-компании есть кто бы Вы думали? Теоретик! Отличается от всех динозавров этот жрец тем, что что-то слышал, когда наблюдал явление Христа народу. «И эти люди запрещают мне ковыряться в носу?» ©
Ну над же — они даже где-то, что-то слышали, сталкивались, а особо «продвинутые» даже лично видели, методы расчёта скорости, способами отличными от «утверждённых и рекомендованных» ими самими 8-|
… но делать ведь продолжают только так, как им велит их «партия» (smoke)
С месяц прошло, как отправил экспертизу (данные настолько интересны, что буду это публиковать в «Уголовном процессе») в Таганрог. Там в гражданском процессе устанавливают вину по уголовному делу.
В суде уже успели допросить МВДовских экспертов, которые ничего не установили, но показали, что про эти методы слышали, но они ими не утверждены. Пришлось пояснить судье, что ими — это ими, этими двумя. И послать копию письма о том, что те, в Москве, в них (этих двух) не нуждаются. Наверное, судья обиделся на этих двух, что они его накололи.
Уважаемый Владимир Николаевич, спасибо за просвещение.Возник вопрос — "… рекомендован к использованию с учетом сложившейся экспертной практики и традиционнных методов и методик" — это как? Что хотел сказать тов. Китайгородский? Скорее да, чем нет, или наоборот? Метод используется на все 100 или с прочной оглядкой.В случае противоречий, за каким методом остается последнее слово?
Уважаемый Константин Сергеевич, новое дополнение не противоречит «сложившейся экспертной практике и традиционным методам и методикам» (если это не гадания экстрасенсов), а дополняет и дает новые возможности. На мой взгляд, у нас сложилась практика глубокого обоснования выводов исследования, а на Западе эксперт берет PC-Crash, решает задачу, распечатывает 2-3 картинки и протокол работы программы. Т.е. заключение построено на результатах расчета программы.
PC-Crash много лет назад использовался в Санк-Петербурге в СЗРЦСЭ МЮ РФ, но потом им запретили это делать во времена директорства в РФЦСЭ некого Лобанова, внесшего неоценимый вклад во ввержение судебной экспертизы в маразм. Кроме питерцев никто этот метод не знает и не стремится знать. А зачем? Да и как, если половина автоэкспертов — юристы?
Про плачевный опыт произвольного «битья по клавишам» экспертом, не понимающим что он делает, я рассказывал в статье "Осторожно, эксперт с PC-Crashем! Как «слепили» Минское дело". Почитайте, сами поймете.
Уважаемый Владимир Николаевич, обязательно прочту.Просто документ, подписанный тов. Китайгородским, показался мне «мутным». Стороны в процессе, которых не будет устраивать заключение по описываемой Вами методике, явно будут его трактовать в том ключе, как я описал выше. Во всяком случае, мне так подсказывает логика.
Стороны в процессе, которых не будет устраивать заключение по описываемой Вами методике, явно будут его трактовать в том ключе, как я описал вышеНе будут. Без традиционных элементов в экспертизе никак не обойтись. А Женя Китайгородский просто не в папу-академика пошел, может и не то написать.
Стороны в процессе, которых не будет устраивать заключение по описываемой Вами методике, явно будут его трактовать в том ключе, как я описал выше. Во всяком случае, мне так подсказывает логика.Уважаемый Константин Сергеевич,
во первых это не методика в узком понимании, — это система решения задач основанная на законах физики.
Методика, это один алгоритм, нацеленный на выполнение определенных опробованных действий приводящий к конкретному результату.
Попросту, опробованная и утвержденная технология получения конечного продукта с заранее известными характеристиками.
Нам -же предлагается метод (способ) или иными словами многовариантный алгоритм, основанный на строгих законах физики.
Приведу простой пример:
Возьмем тождество 35+10-45=42+12-54.
В каждой части этого тождества вынесем за скобки общий множитель: 5·(7+2-9)=6·(7+2-9).
Теперь, разделив обе части полученного равенства на их общий множитель (7+2-9), получим, что 5=6.
Где ошибка?
Так вот:
5=6 это методика
5 < 6 это метод.
Уважаемый Владимир Николаевич, в очередной раз обломал на самом интересном: Способы определить жесткость дифференцировано для разных мест приложения нагрузки есть, но о них – в одной из следующих лекций.
Классика жанра, уважаемый Александр Валерианович! Очередная серия должна закончиться тогда, когда зритель наиболее разогрет. Иначе — не интересно.
Забегая вперед, заинтригую читателя тем, что барьер, в который бьют автомобиль, разделен на ячейки, в каждой из которых тензодатчики непрерывно фиксируют изменение величины силы в течение времени удара. Эти данные доступны.
Далее, никто, кроме минского эксперта Лобана, не отменял третий закон Ньютона (а в РФ Минюст его даже пока не утвердил ;)), и для конкретного столкновения всегда можно найти фактическую жесткость каждого транспортного средства.