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Valutazione del colpo di frusta - PC
Ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash Ing. Francesco Del Cesta Mandatari per l’Italia della Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Ricostruzione di un sinistro Metodologie Sommario Le ricostruzioni «a ritroso» Le ricostruzioni «in avanti» PC-Crash: panoramica e modelli Esempi pratici di applicazione del modello Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 2 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Ricostruzione di un sinistro stradale Descrizione del problema e obiettivi Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 3 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esistono infiniti «tipi» di incidente stradale Ricostruzione di un sinistro stradale Urto obliquo fra autovetture Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 4 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esistono infiniti «tipi» di incidente stradale Ricostruzione di un sinistro stradale Urto contro barriera Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 5 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esistono infiniti «tipi» di incidente stradale Ricostruzione di un sinistro stradale Urto contro guard-rail Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 6 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esistono infiniti «tipi» di incidente stradale Ricostruzione di un sinistro stradale Urto contro palizzata Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 7 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esistono infiniti «tipi» di incidente stradale Ricostruzione di un sinistro stradale Urto con autoveicoli in direzioni ortogonali Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 8 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esistono infiniti «tipi» di incidente stradale Ricostruzione di un sinistro stradale Motrice più rimorchio in derapata Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 9 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esistono infiniti «tipi» di incidente stradale Ricostruzione di un sinistro stradale Tamponamento: i conducenti effettuano manovre dopo la collisione Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 10 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esistono infiniti «tipi» di incidente stradale Ricostruzione di un sinistro stradale Urto con camion e autoveicoli coinvolti Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 11 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esistono infiniti «tipi» di incidente stradale Ricostruzione di un sinistro stradale Urto con tre veicoli coinvolti Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 12 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esistono infiniti «tipi» di incidente stradale Ricostruzione di un sinistro stradale Urto di strusciamento in sorpasso Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 13 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esistono infiniti «tipi» di incidente stradale Ricostruzione di un sinistro stradale Urto auto moto con motociclo in normale assetto Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 14 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esistono infiniti «tipi» di incidente stradale Ricostruzione di un sinistro stradale Urto auto moto di strusciamento in sorpasso Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 15 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esistono infiniti «tipi» di incidente stradale Ricostruzione di un sinistro stradale Urto laterale auto moto Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 16 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esistono infiniti «tipi» di incidente stradale Ricostruzione di un sinistro stradale Urto frontale con moto in sbandata Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 17 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esistono infiniti «tipi» di incidente stradale Ricostruzione di un sinistro stradale Urto scooter contro auto in fase di sterzata Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 18 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esistono infiniti «tipi» di incidente stradale Ricostruzione di un sinistro stradale Scooter urta biciclo Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 19 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esistono infiniti «tipi» di incidente stradale Ricostruzione di un sinistro stradale Motociclo scivola Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 20 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esistono infiniti «tipi» di incidente stradale Ricostruzione di un sinistro stradale Urto camion moto con trascinamento Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 21 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esistono infiniti «tipi» di incidente stradale Ricostruzione di un sinistro stradale Investimento pieno del pedone Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 22 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esistono infiniti «tipi» di incidente stradale Ricostruzione di un sinistro stradale Investimento di pedone a terra Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 23 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esistono infiniti «tipi» di incidente stradale Ricostruzione di un sinistro stradale Pedone urtato di «striscio» Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 24 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esistono infiniti «tipi» di incidente stradale Ricostruzione di un sinistro stradale Sbandata e ribaltamento Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 25 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esistono infiniti «tipi» di incidente stradale Ricostruzione di un sinistro stradale Sbandata e ribaltamento Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 26 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esistono infiniti «tipi» di incidente stradale Ricostruzione di un sinistro stradale Urto contro escavatore Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 27 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esistono infiniti «tipi» di incidente stradale Ricostruzione di un sinistro stradale Rimorchio urta nel ponte Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 28 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Descrizione generale – Fasi del sinistro Ricostruzione di un sinistro stradale Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 29 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Descrizione generale – Fasi del sinistro Fase pre-urto Ricostruzione di un sinistro stradale Fase d’urto • Sterzata, frenata, accelerazione • Sbandata, ribaltamento, caduta al suolo • Avvicendamento, impatto • Deformazione • Separazione • • • Fase post-urto • Febbraio 2016 Moto aberrante dei mezzi Trascinamento Sterzata, frenata accelerazione, caduta al suolo Collisioni secondarie La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 30 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Descrizione generale – Fasi del sinistro Fase pre-urto Ricostruzione di un sinistro stradale Fase d’urto • Sterzata, frenata, accelerazione • Sbandata, ribaltamento, caduta al suolo • Avvicendamento, impatto • Deformazione • Separazione • • • Fase post-urto • Febbraio 2016 Moto aberrante dei mezzi Trascinamento Sterzata, frenata accelerazione, caduta al suolo Collisioni secondarie La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 31 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Descrizione generale – Fasi del sinistro Fase pre-urto Ricostruzione di un sinistro stradale Fase d’urto • Sterzata, frenata, accelerazione • Sbandata, ribaltamento, caduta al suolo • Avvicendamento, impatto • Deformazione • Separazione • Moto aberrante dei mezzi • Trascinamento • Sterzata, frenata accelerazione, caduta al suolo Fase post-urto • Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 32 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Descrizione generale – Fasi del sinistro Fase pre-urto Ricostruzione di un sinistro stradale Fase d’urto • Sterzata, frenata, accelerazione • Sbandata, ribaltamento, caduta al suolo • Avvicendamento, impatto • Deformazione • Separazione • • • Fase post-urto • Febbraio 2016 Moto aberrante dei mezzi Trascinamento Sterzata, frenata accelerazione, caduta al suolo Eventuali collisioni secondarie La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 33 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Ruolo del ricostruttore Ricostruzione di un sinistro stradale Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 34 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Ruolo del ricostruttore Fornire informazioni sulle varie fasi del sinistro. Es: Ricostruzione di un sinistro stradale 1. Fase pre-urto: Velocità prima dell’urto Condotte di guida e responsabilità 2. Fase d’urto: Modalità di collisione Cambio di velocità, accelerazioni Punto d’urto sul piano viabile 3. Fase post-urto: Velocità dopo l’urto Evoluzione dei mezzi dopo l’urto Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 35 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Attività del ricostruttore Ricostruzione di un sinistro stradale Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 36 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Attività del ricostruttore 1) Analisi elementi di evidenza 2) Analisi «qualita tiva» 3) Analisi «quantita tiva» 4) Analisi fase preurto Ricostruzione di un sinistro stradale Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 37 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Attività del ricostruttore 1) Analisi elementi di evidenza Ricostruzione di un sinistro stradale Febbraio 2016 2) Analisi «qualita tiva» 3) Analisi «quantita tiva» 4) Analisi fase preurto Fotografie dei mezzi Tracce al suolo, posizioni di quiete Rapporto dei verbalizzanti …… La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 38 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Attività del ricostruttore 1) Analisi elementi di evidenza 2) Analisi «qualita tiva» 3) Analisi «quantita tiva» 4) Analisi fase preurto Ricostruzione di un sinistro stradale Individuare in linea di massima la dinamica del sinistro (mettersi in discussione) Es. direzioni dei veicoli prima dell’urto, percorso post-urto … Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 39 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Attività del ricostruttore 1) Analisi elementi di evidenza Ricostruzione di un sinistro stradale Febbraio 2016 2) Analisi «qualita tiva» 3) Analisi «quantita tiva» 4) Analisi fase preurto Velocità all’urto, energia spesa in deformazioni Punto d’urto sul piano viabile, posizioni reciproche Analisi numerica delle incertezze La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 40 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Attività del ricostruttore 1) Analisi elementi di evidenza 2) Analisi «qualita tiva» 3) Analisi «quantita tiva» 4) Analisi fase preurto Ricostruzione di un sinistro stradale Analisi delle condotte di guida Evitabilità del sinistro Revisione della ricostruzione Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 41 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modelli per descrivere la realtà fisica Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 42 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Come fornire informazioni quantitative? Modelli fisici e matematici Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 43 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Come fornire informazioni quantitative? Modelli fisici e matematici 1) Modelli che descrivano i soggetti coinvolti • Autoveicoli • Motocicli • ….. 2) Relazioni che descrivano il moto dei corpi • Interazione col manto stradale • Gravità, attrito, etc. 3) Modelli che descrivano la collisione Febbraio 2016 • Cambio di velocità • Deformazioni • … La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 44 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Come fornire informazioni quantitative? 1. Modelli che descrivano i soggetti coinvolti Autoveicolo Punto Modelli fisici e matematici Rettangolo Parallele pipedo FEM Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 45 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Come fornire informazioni quantitative? 1. Modelli che descrivano i soggetti coinvolti Motociclo Punto Modelli fisici e matematici Rettangolo Parallele pipedo Multibody Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 46 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Come fornire informazioni quantitative? 1. Modelli che descrivano i soggetti coinvolti Pedone Punto Modelli fisici e matematici Linea Parallele pipedo Multibody Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 47 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Come fornire informazioni quantitative? 1. Modelli che descrivano i soggetti coinvolti Grandezze fisiche Modelli fisici e matematici Febbraio 2016 A ciascun corpo coinvolto nel sinistro devono essere associate delle grandezze fisiche, quantificabili in termini numerici, e che possano descrivere la dinamica del sinistro La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 48 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Come fornire informazioni quantitative? 1. Modelli che descrivano i soggetti coinvolti Grandezze fisiche Modelli fisici e matematici A ciascun corpo coinvolto nel sinistro devono essere associate delle grandezze fisiche, quantificabili in termini numerici, e che possano descrivere la dinamica del sinistro 𝑸=𝒎⋅𝒗 Quantità di moto (Q) Descrive l’entità del moto di un corpo che trasla. Tanto più Q è grande, quanta più forza è necessaria per arrestare il movimento del corpo (clicca 𝑣Ԧ 𝑚 S qui per i dettagli in appendice). Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 49 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Come fornire informazioni quantitative? 1. Modelli che descrivano i soggetti coinvolti Grandezze fisiche Modelli fisici e matematici A ciascun corpo coinvolto nel sinistro devono essere associate delle grandezze fisiche, quantificabili in termini numerici, e che possano descrivere la dinamica del sinistro 𝟏 𝑬𝑪 = ⋅ 𝒎 ⋅ |𝒗|𝟐 𝟐 Energia Cinetica (EC) Indica la quantità di lavoro immagazzinata in un corpo. E’ un grandezza scalare, cioè un numero. (clicca qui per i dettagli in appendice). Febbraio 2016 𝑣Ԧ 𝑚 S La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 50 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Come fornire informazioni quantitative? 1. Modelli che descrivano i soggetti coinvolti Grandezze fisiche Modelli fisici e matematici A ciascun corpo coinvolto nel sinistro devono essere associate delle grandezze fisiche, quantificabili in termini numerici, e che possano descrivere la dinamica del sinistro Momento angolare (L) Analogo rotazionale della quantità di moto. Tanto più L è grande, quanta più forza è necessaria per arrestare la rotazione del corpo (clicca qui per i dettagli in appendice). Febbraio 2016 𝑳 = 𝒓 ⋅ 𝒎 ⋅ 𝒗⫫ 𝑟 𝑣⫫ 𝑚 𝜔 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 51 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Come fornire informazioni quantitative? 1. Modelli che descrivano i soggetti coinvolti Grandezze fisiche Modelli fisici e matematici A ciascun corpo coinvolto nel sinistro devono essere associate delle grandezze fisiche, quantificabili in termini numerici, e che possano descrivere la dinamica del sinistro Energia rotazione (ER) Analogo rotazionale della energia cinetica. Tanto più ER è grande, quanta più lavoro è stato fatto per mettere in rotazione il corpo (clicca qui per i dettagli in appendice). Febbraio 2016 𝟏 𝑬𝑹 = 𝑰 ⋅ |𝝎|𝟐 𝟐 𝑟 𝑣⫫ 𝐼 𝜔 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 52 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Come fornire informazioni quantitative? 1. Modelli che descrivano i soggetti coinvolti Grandezze fisiche Modelli fisici e matematici A ciascun corpo coinvolto nel sinistro devono essere associate delle grandezze fisiche, quantificabili in termini numerici, e che possano descrivere la dinamica del sinistro σ 𝑚𝑖 ⋅ 𝑷𝒊 𝑪𝑮 = Centro di massa (CG) σ 𝑚𝑖 Punto «di equilibrio» di un sistema di corpi. La traslazione del sistema complessibo è pari a quella del centro di massa (clicca qui per i dettagli in appendice). 𝑚2 𝐶𝐺 𝑚3 𝑚1 Sistema Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 53 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Come fornire informazioni quantitative? 1. Modelli che descrivano i soggetti coinvolti Grandezze fisiche Modelli fisici e matematici A ciascun corpo coinvolto nel sinistro devono essere associate delle grandezze fisiche, quantificabili in termini numerici, e che possano descrivere la dinamica del sinistro Attrito statico (μS) 𝒅𝒊𝒓(𝑨) = −𝒅𝒊𝒓(𝑻) |𝑨| = |𝑻| se |𝑇| < |𝐴𝑀 | oppure Indica la resistenza massima AM che un corpo in quiete, su una superficie S, può opporre ad una forza T che vuole traslare il corpo su S (clicca qui per i dettagli in appendice) Febbraio 2016 |𝑨| = |𝑨𝑴 | ≝ 𝝁𝑺 ⋅ |𝑵| 𝑇 𝑚 S 𝐴Ԧ 𝑁 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 54 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Come fornire informazioni quantitative? 1. Modelli che descrivano i soggetti coinvolti Grandezze fisiche Modelli fisici e matematici A ciascun corpo coinvolto nel sinistro devono essere associate delle grandezze fisiche, quantificabili in termini numerici, e che possano descrivere la dinamica del sinistro Attrito dinamico (μD) Indica la resistenza allo spostamento di un corpo in movimento traslatorio con velocità v, lungo una una superficie S (clicca qui per i dettagli in appendice) Febbraio 2016 𝒅𝒊𝒓(𝑨) = −𝒅𝒊𝒓(𝒗) ൝ |𝑨| ≝ 𝝁𝑫 ⋅ |𝑵| 𝑣Ԧ 𝑚 S 𝐴Ԧ 𝑁 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 55 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Come fornire informazioni quantitative? 2. Descrizione del moto dei corpi Calcolo dell’energia dissipata durante gli spostamenti Analisi delle traiettorie Modelli fisici e matematici Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 56 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Come fornire informazioni quantitative? 2. Descrizione del moto dei corpi Calcolo dell’energia dissipata durante gli spostamenti Analisi delle traiettorie Modelli fisici e matematici Febbraio 2016 Analisi «cinematica» Analisi «cinetica» La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 57 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Come fornire informazioni quantitative? 2. Descrizione del moto dei corpi Calcolo dell’energia dissipata durante gli spostamenti Analisi delle traiettorie Modelli fisici e matematici Analisi «cinematica» Analisi «cinetica» Si suppongono note le traiettorie dei mezzi Definizione di relazioni semplificate (tramite classificazioni) per descrivere il cambio di velocità lungo la traiettoria. Non si descrivono le forze agenti Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 58 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Come fornire informazioni quantitative? 2. Descrizione del moto dei corpi Calcolo dell’energia dissipata durante gli spostamenti Analisi delle traiettorie Modelli fisici e matematici Analisi «cinematica» Analisi «cinetica» Si suppongono note le traiettorie dei mezzi Le traiettorie dei mezzi sono calcolate descrivendo le equazioni delle forze che agiscono sui corpi e risolvendole nel tempo. Definizione di relazioni semplificate (tramite classificazioni) per descrivere il cambio di velocità lungo la traiettoria. Non si descrivono le forze agenti Febbraio 2016 Calcolo di spazio, velocità, accelerazione La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 59 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Come fornire informazioni quantitative? 3. Modelli fisici e matematici Febbraio 2016 Modelli di collisione Calcolo del cambio di velocità durante la collisione (Δv) Energia dissipata per produrre le deformazioni ai veicoli (ED) Durata della collisione, accelerazioni, estensione delle deformazioni, … La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 60 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Come fornire informazioni quantitative? 3. Modelli fisici e matematici Febbraio 2016 Modelli di collisione Calcolo del cambio di velocità durante la collisione (Δv) Energia dissipata per produrre le deformazioni ai veicoli (ED) Durata della collisione, accelerazioni, estensione delle deformazioni, … Modelli «impulsivi» Modelli «dinamici» La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 61 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Come fornire informazioni quantitative? 3. Modelli fisici e matematici Modelli di collisione Calcolo del cambio di velocità durante la collisione (Δv) Energia dissipata per produrre le deformazioni ai veicoli (ED) Durata della collisione, accelerazioni, estensione delle deformazioni, … Modelli «impulsivi» Modelli «dinamici» Non si calcola nel tempo la collisione ma si considera solamente l’effetto in termini di variazione della Q e della L dei singoli mezzi e dell’energia meccanica Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 62 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Come fornire informazioni quantitative? 3. Modelli fisici e matematici Febbraio 2016 Modelli di collisione Calcolo del cambio di velocità durante la collisione (Δv) Energia dissipata per produrre le deformazioni ai veicoli (ED) Durata della collisione, accelerazioni, estensione delle deformazioni, … Modelli «impulsivi» Modelli «dinamici» Non si calcola nel tempo la collisione ma si considera solamente l’effetto in termini di variazione della Q e della L dei singoli mezzi e dell’energia meccanica La collisione viene calcolata nel tempo descrivendo le forze di interazione fra le masse dei corpi coinvolti nel sinistro, durante la fase di reciproca compenetrazione La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 63 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Metodologie Approcci «a ritroso» e «in avanti» per la ricostruzione delle collisioni tra autoveicoli Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 64 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Stato prima e dopo l’urto Descrizione del sistema veicoli Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 65 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Stato prima e dopo l’urto 𝐄𝐓|𝐩𝐮 Descrizione del sistema veicoli t 𝐐𝐓|𝐩𝐮 𝐔𝐑𝐓𝐎 𝐏𝐫𝐞 𝐔𝐫𝐭𝐨 𝐄𝐓|𝐝𝐮 𝑬𝑫 𝐐𝐓|𝐝𝐮 𝐏𝐨𝐬𝐭 𝐔𝐫𝐭𝐨 Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 66 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Stato prima e dopo l’urto 𝑬𝑫 Descrizione del sistema veicoli Obiettivo Ricavare le varie grandezze e le relazione tra loro: 𝐄𝐓|𝐩𝐮 𝐄𝐓|𝐝𝐮 𝑬𝑫 𝐐𝐓|𝐩𝐮 Febbraio 2016 𝐐𝐓|𝐝𝐮 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 67 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Approcci alla ricostruzione Analisi «a ritroso» Analisi «in avanti» Approcci alla ricostruzione Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 68 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Approcci alla ricostruzione Analisi «a ritroso» Approcci alla ricostruzione Analisi «in avanti» Approccio classico. In base alla posizione di quiete dei mezzi si calcolano le velocità al momento del contatto e poi le velocità pre-urto. Formule semplificate e modelli fisici elementari Analisi «cinematica» Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 69 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Approcci alla ricostruzione Approcci alla ricostruzione Febbraio 2016 Analisi «a ritroso» Analisi «in avanti» Approccio classico. In base alla posizione di quiete dei mezzi si calcolano le velocità al momento del contatto e poi le velocità pre-urto. Approccio moderno. Il sinistro è analizzato con software di simulazione che calcolano il moto dei mezzi dal momento dell’urto fino alla quiete. Formule semplificate e modelli fisici elementari Utilizzo di modelli dinamici complessi Analisi «cinematica» Analisi «cinetica» La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 70 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Negli approcci classici (a ritroso) la ricostruzione di un sinistro stradale è affrontata utilizzando lo schema: Ricostruzioni «a ritroso» Individuazion e dei dati di ingresso: direzioni preurto/ ED Febbraio 2016 Calcolo della velocità pre-urto Identificazio ne di un probabile punto d’urto Calcolo della velocità post-urto / ΔV Conservazion e QM / bilancio energetico (modello impulsivo semplificato) La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 71 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esempio - Urto Motociclo/Autoveicolo Planimetria e direzioni pre-urto (frecce) Ricostruzioni «a ritroso» Febbraio 2016 Moto Auto La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 72 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esempio - Urto Motociclo/Autoveicolo Individuazione PPU in base alle tracce Ricostruzioni «a ritroso» Moto Auto Tracce Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 73 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esempio - Urto Motociclo/Autoveicolo Individuazione PPU in base alle tracce Ricostruzioni «a ritroso» Moto Auto P.P.U. Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 74 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esempio - Urto Motociclo/Autoveicolo Calcolo delle velocità Ricostruzioni «a ritroso» SMdu SAdu Auto Moto P.P.U. Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 75 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esempio - Urto Motociclo/Autoveicolo Calcolo delle velocità – approccio direzioni conosciute INCOGNITE DATI Ricostruzioni «a ritroso» 𝑉𝐴𝑑𝑢 = 2 ⋅ 𝑎𝐴𝑑𝑢 ⋅ 𝑆𝐴𝑑𝑢 𝑉𝑀𝑝𝑢 (velocità moto pre-urto) 𝑉𝑀𝑑𝑢 = 2 ⋅ 𝑎𝑀𝑑𝑢 ⋅ 𝑆𝑀𝑑𝑢 𝑉𝐴𝑝𝑢 (velocità auto pre-urto) • Angoli di ingresso all’urto • Angoli di uscita dall’urto Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 76 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esempio - Urto Motociclo/Autoveicolo Y Calcolo delle velocità – approccio direzioni conosciute Moto VMdu Ricostruzioni «a ritroso» Auto VApu VMpu VAdu X Approfondimento affrontato durante le lezioni in aula Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 77 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Nonostante la semplicità, gli approcci classici sono soggetti a forti limitazioni: Ricostruzioni «a ritroso» Febbraio 2016 modello di collisione a due gradi di libertà (al massimo 3) – cioè i veicoli sono modellati come punti o rettangoli validazione? i moti post-urto sono supposti noti: verifica? verifica dei parametri di collisione? robustezza della ricostruzione? analisi delle incertezze? ricostruzione di dinamiche complesse? La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 78 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Utilizzando un sistema di simulazione «in avanti» (es. PC-Crash) la ricostruzione avviene secondo le fasi: Ricostruzioni «in avanti» Febbraio 2016 Identificazio ne di un probabile punto d’urto Collocazion e dei veicoli nel P.P.U e definizione velocità iniziali Calcolo della collisione e dei moti e delle velocità post-urto Iterazione: ottimizza P.P.U. e velocità iniziali La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 79 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esempio - Urto Motociclo/Autoveicolo Individuazione PPU Ricostruzioni «in avanti» Moto Auto P.P.U. Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 80 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esempio - Urto Motociclo/Autoveicolo Primo calcolo della collisione Ricostruzioni «in avanti» Moto Auto Veicoli posizionati al P.P.U. con velocità pre-urto assegnate dall’utente. Le velocità e i moti post-urto sono calcolati. Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 81 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Esempio - Urto Motociclo/Autoveicolo Iterazione e ottimizzazione Ricostruzioni «in avanti» Moto Auto Le velocità pre-urto, il PPU e la posizione dei veicoli alla collisione sono variati fino a ottenere la corrispondenza delle posizioni di quiete. Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 82 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Gli approcci «in avanti» portano numerosi vantaggi in termini di affidabilità: Ricostruzioni «in avanti» modello di collisione a 6 gradi di libertà (traslazioni in x,y,z - calcolo di rollio, beccheggio e imbardata) e/o utilizzo di modelli evoluti es. FEM, multi-body (facilità?) i moti post-urto sono calcolati in base a modelli dinamici dei veicoli (compresa l’identificazione del ribaltamento) controllo dei parametri dei collisione e efficace verifica delle incertezze (es. massa veicoli, baricentro, altezza urto, attrito ruote, punto d’urto, energia di def., ….) Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 83 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta PC-Crash Storia, caratteristiche e modelli fisici Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 84 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Storia Nel 1990 viene distribuita la prima versione commerciale, sviluppata all’Università di Graz (Austria) Nel 1993 viene implementato l’ambiente 3D Nel 1995 viene creata la sede DSD a Linz (Austria) e viene introdotto l’ottimizzatore Nel 1999 viene introdotto il sistema multibody per l’analisi degli urti con pedoni Nel 2001 è effettuata la validazione ricostruendo 20 crash-test (fra cui i 12 RICSAC) Ad oggi è in distribuzione la versione 10.2, con ambiente e CAD 3D, multi-body evoluto, modulo FEM, gestione delle nuvole di punti Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 85 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Storia Febbraio 2016 simulatore in avanti con metodo di collisione impulsivo simulazioni a ritroso con modello a 2 e 3 gradi di libertà Metodi di collisione basato sulla rigidità metodo basato su mesh urti tra veicoli, urti con motocicli/biciccli, urti con veicoli con rimorchio sinistri con ribaltamento modulo FEM catalogo EES modulo per il calcolo delle energie di deformazione catalogo crash-test (oltre 400) modelli 3D dei veicoli (oltre 1000) database di immagini con riferimento di scala di centinaia di veicoli sistema multibody per l'analisi degli urti con pedone, con conducenti dei mezzi a due ruote e per l'analisi del moto degli occupanti dei veicoli e dei carichi CAD 3D possibilità di definire un piano stradale con mesh tridimensionale importazione di bitmap, disegni DXF e nuvole di punti La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 86 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Validazione del software Validazione Febbraio 2016 I modelli utilizzati da PC-Crash sono stati validati ricostruendo 20 crash-test: 7 condotti dal JARI – Japanese Automobile Research Institute 12 RICSAC 1 test condotto da McHenry utilizzati come riferimento per la validazione dei modelli di ricostruzione [3, 4]. La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 87 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modelli Fisici Modelli fisici Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 88 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modelli Fisici Simulatore in avanti calcolo della collisione e dei moti post-urto: Modelli fisici 1. 2. Febbraio 2016 Modello fisico per descrivere cineticamente il moto del veicolo utilizzando Modello fisico per descrivere gli effetti della collisione La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 89 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello Dinamico del veicolo Modello del veicolo In PC-Crash i veicoli sono modellati come corpi rigidi (i.e. indeformabili) che si muovono sotto l’effetto di forze esterne: • Forze all’interfaccia pneumatico/strada Gravità Vento e resistenza aerodinamica Immagini tratte da [2] Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 90 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Ipotesi Modello di collisione impulsivo Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 91 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Ipotesi 1. Modello di collisione impulsivo La collisione si sviluppa in due fasi distinte: a) compressione delle strutture e reciproca compenetrazione dei corpi, con conseguente deformazione degli stessi; la fase di compressione ha termine quando i veicoli raggiungono una velocità comune nell’area di contatto; b) dopo tale momento, si ha la fase di restituzione elastica (parziale), ove i corpi tendono a riassumere la propria forma originaria Img. da [1] Compressione Febbraio 2016 Restituzione La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 92 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Ipotesi 1. L’urto fra due corpi si sviluppa in due fasi distinte: Video Modello di collisione impulsivo Img. da [1] Compressione Febbraio 2016 Restituzione La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 93 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Ipotesi 2. Modello di collisione impulsivo Durante la collisione (compenetrazione + restituzione), fra le aree di contatto tra i corpi si sviluppano delle forze di interazione (FI), che determinano la deformazione dei corpi stessi e una variazione della loro Q e L. Tali forze raggiungono il valore massimo al termine della fase di compenetrazione. FI t Immagine tratta da [1] Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 94 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Ipotesi 3. Modello di collisione impulsivo Le forze di interazione nell’area di contatto FI sono di entità molto superiore rispetto alle altre forze agenti sui veicoli (gravità, reazione del terreno, attrito, vento), che possono quindi essere considerate trascurabili durante la collisione. FI FI FI >> g, N, A, W Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 95 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Ipotesi 4. Modello di collisione impulsivo a) In conseguenza dell’ipotesi numero 3, il sistema composto dai due veicoli coinvolti nella collisione può considerarsi isolato, cioè è possibile considerare che durante la collisione le forze esterne al sistema non alterino il moto dei veicoli. Durante l’urto i due veicoli non interagiscono con l’ambiente Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 96 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Ipotesi 4. Modello di collisione impulsivo Febbraio 2016 b) L’isolamento del sistema comporta che la quantità di moto complessiva QT e il momento angolare LT si conservino durante l’urto. Cioè QT e LT rimangono uguali prima e dopo l’urto. Approfondimento affrontato durante le lezioni in aula La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 97 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Ipotesi 5. Modello di collisione impulsivo a) Tenendo conto delle ipotesi 3 e 4, le forze di impatto non vengono calcolate in funzione del tempo, ma ne viene considerato soltanto l'integrale, cioè l'impulso (area sottesa al grafico verde), che determina la variazione dei valori di Q e L dei singoli mezzi (clicca qui per i dettagli in appendice). FI IC IR t 𝐼𝑚𝑝𝑢𝑙𝑠𝑜 Immagine tratta da [1] Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 98 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Ipotesi 5. Modello di collisione impulsivo b) Data l’ipotesi 1, i corpi sono soggetti a due differenti impulsi: il primo IC, durante la fase di compressione, il secondo, IR, durante la fase di restituzione. In virtù di IC i mezzi raggiungono una velocità comune nell’area di contatto; per effetto di IR si ha poi la separazione. FI IC IR t 𝐼𝑚𝑝𝑢𝑙𝑠𝑜 𝑑𝑖 𝐶𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒 IC 𝐼𝑚𝑝𝑢𝑙𝑠𝑜 𝑑𝑖 𝑅𝑒𝑠𝑡𝑖𝑡𝑢𝑧𝑖𝑜𝑛𝑒 IR Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 99 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Ipotesi 5. Approfondimento. Cosa succede durante la fase di compressione? Modello di collisione impulsivo Approfondimento affrontato durante le lezioni in aula Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 100 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Ipotesi 5. Approfondimento. Cosa succede durante la fase di restituzione? Modello di collisione impulsivo Approfondimento affrontato durante le lezioni in aula Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 101 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Ipotesi 5. Modello di collisione impulsivo Approfondimento. Urto pieno frontale. Dati: massa veicolo: 1200kg massa barriera: ∞ vC: 72 km/h Approfondimento affrontato durante le lezioni in aula Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 102 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Ipotesi 6. Modello di collisione impulsivo Il rapporto fra l'impulso nella fase di restituzione e l'impulso nella fase di compressione è dato dal coefficiente di restituzione «k». Tanto più k è grande, tanto più varia la quantità di moto dei mezzi tra il momento della massima compressione e la fine della fase d’urto. FI 𝐼𝑅 = 𝑘𝐼𝐶 IC IR t 𝐼𝑚𝑝𝑢𝑙𝑠𝑜 𝑑𝑖 𝐶𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒 IC 𝐼𝑚𝑝𝑢𝑙𝑠𝑜 𝑑𝑖 𝑅𝑒𝑠𝑡𝑖𝑡𝑢𝑧𝑖𝑜𝑛𝑒 IR Febbraio 2016 Immagine tratta da [1] La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 103 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Ipotesi 6. Approfondimento. 𝐼𝑚𝑝. 𝑑𝑖 𝐶𝑜𝑚𝑝𝑟. IC 𝐼𝑚𝑝. 𝑑𝑖 𝑅𝑒𝑠𝑡. IR Modello di collisione impulsivo 𝐼𝑅 = 𝑘𝐼𝐶 Img. da [1] FI IC IR Da dove viene l’energia che genera l’impulso IR? t Approfondimento affrontato durante le lezioni in aula Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 104 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Ipotesi 6. Approfondimento. 𝐼𝑚𝑝. 𝑑𝑖 𝐶𝑜𝑚𝑝𝑟. IC 𝐼𝑚𝑝. 𝑑𝑖 𝑅𝑒𝑠𝑡. IR Modello di collisione impulsivo 𝐼𝑅 = 𝑘𝐼𝐶 FI IC IR t Cosa significa k = 1? IC Febbraio 2016 Img. da [1] Approfondimento affrontato IR durante le lezioni in aula La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 105 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Ipotesi 6. Approfondimento. 𝐼𝑚𝑝. 𝑑𝑖 𝐶𝑜𝑚𝑝𝑟. IC 𝐼𝑚𝑝. 𝑑𝑖 𝑅𝑒𝑠𝑡. IR Modello di collisione impulsivo 𝐼𝑅 = 𝑘𝐼𝐶 FI IC IR t Cosa significa k = 0? IC Febbraio 2016 Img. da [1] Approfondimento affrontato IR durante le lezioni in aula La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 106 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Ipotesi 6. Approfondimento. 𝐼𝑚𝑝. 𝑑𝑖 𝐶𝑜𝑚𝑝𝑟. IC 𝐼𝑚𝑝. 𝑑𝑖 𝑅𝑒𝑠𝑡. IR Modello di collisione impulsivo 𝐼𝑅 = 𝑘𝐼𝐶 Img. da [1] FI IC IR t Come varia l’energia di deformazione ED al variare di k? Approfondimento affrontato durante le lezioni in aula Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 107 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Ipotesi 7. Modello di collisione impulsivo Poiché non si considera l’andamento nelle forze nel tempo si assume che: a) la collisione avvenga in un intervallo di tempo di durata infinitesima, chiamato «istante della collisione»; l’istante della collisione è collocato alla fine dell’impulso di compressione, quando i mezzi hanno la massima compenetrazione reciproca b) l’impulso (I = IC + IR) sia applicato in un singolo punto dello spazio, chiamato «punto di impatto» (punto di azione della risultante delle forze di impatto) IR il «punto di impatto» è collocato sulla «superficie o piano di contatto», che approssima la tangente al profilo di deformazione dei veicoli c) Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 108 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Ipotesi 7. Schematizzazione grafica. Modello di collisione impulsivo Approfondimento affrontato durante le lezioni in aula Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 109 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Ipotesi 8. Modello di collisione impulsivo Una volta definita la superficie di contatto, è possibile «dividere» l’impulso in una componente N normale (ortogonale) al piano di contatto e in una componente T parallela al piano di contatto. Piano di contatto I T IR N Immagine tratta da [1] Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 110 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Ipotesi 9. Modello di collisione impulsivo Febbraio 2016 a) Analogamente a quanto accade per un corpo in traslazione su un piano, anche per i veicoli in contatto può essere definito un concetto di attrito nel piano di contatto. In completa analogia con quanto indicato per un corpo che trasla su un piano, si potranno definire due differenti coefficienti: i. un coefficiente di attrito statico «μS» nel caso in cui non avvenga uno slittamento dei veicoli nel piano di contatto ii. un coefficiente di attrito dinamico «μD», nel caso in cui avvenga uno slittamento dei veicoli nel piano di contatto IR La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 111 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Ipotesi 9. b) Nel caso dei veicoli in contatto, la forza premente è N e la forza «di attrito» è T, da cui: Modello di collisione impulsivo Approfondimento affrontato durante le lezioni in aula Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 112 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Note sul coefficiente di attrito Modello di collisione impulsivo Approfondimento affrontato durante le lezioni in aula Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 113 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Sommario Modello di collisione impulsivo Approfondimento affrontato durante le lezioni in aula Immagine tratta da [1] Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 114 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Derivazione analitica Immagine tratta da [2] Modello di collisione impulsivo Approfondimento affrontato durante le lezioni in aula Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 115 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Derivazione analitica Calcolare il coefficiente di inerzia Modello di collisione impulsivo Approfondimento affrontato durante le lezioni in aula TC(NC) Febbraio 2016 TR(NR) La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 116 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Considerazioni sulla posizione dei mezzi all’urto La posizione e l’inclinazione dei mezzi sul piano viabile alla massima compenetrazione può essere diversa dalla posizione dei mezzi al momento del primo contatto. Posizione all'urto Approfondimento affrontato durante le lezioni in aula Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 117 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Note sul coefficiente di restituzione Restituzione Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 118 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Note sul coefficiente di restituzione Decresce all’aumentare della velocità relativa fra i mezzi Restituzione Approfondimento affrontato durante le lezioni in aula Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 119 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Note sul coefficiente di restituzione Caso di cedimento strutturale Consideriamo un crash-test small overlap, in cui la ruota anteriore viene divelta a seguito della collisione. Restituzione • Come si sviluppa la fase d’urto? • Esiste un momento in cui la compenetrazione ha termine? Approfondimento affrontato durante le lezioni in aula Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 120 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Note sul coefficiente di restituzione Significato alternativo del coefficiente di restituzione Restituzione Approfondimento affrontato durante le lezioni in aula Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 121 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Punto di impatto e centro di massa Punto di impatto e centro di massa Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 122 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Punto di impatto e centro di massa Urto contro barriera Centro di massa Punto di Impatto Punto di impatto e centro di massa Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 123 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Punto di impatto e centro di massa Urto small overlap – k negativo Centro di massa Punto di Impatto Punto di impatto e centro di massa Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 124 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Note sul coefficiente di restituzione Esercizio 1 Esercizi Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 125 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Note sul coefficiente di restituzione Esercizio 1 Si consideri il crash-test sotto raffigurato: Esercizi vC Dati: massa veicolo: 900kg massa barriera: ∞ vC: 64 km/h k = 0,2 Approfondimento affrontato durante le lezioni in aula Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 126 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Note sul coefficiente di restituzione Esercizio 2 Si consideri il crash-test sotto raffigurato: Esercizi vC Dati: massa veicolo: 1100kg massa barriera: ∞ vC: 64 km/h Approfondimento affrontato durante le lezioni in aula Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 127 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Energia di deformazione Distribuzione tra i due veicoli dell’energia di Deformazione ED EES Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 128 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Energia di deformazione Distribuzione tra i due veicoli dell’energia di Deformazione ED Approfondimento affrontato durante le lezioni in aula EES SDef1 SDef2 Bisogna verificare che i valori di EES siano coerenti con i danni riportarti dai veicoli = punto di impatto Immagine tratta da [1] Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 129 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Parametri Linee guida Coeff. di restituzione K Attrito di contatto µ Piano di contatto Punto di impatto Altezza d'urto più alto è il valore maggiore è il rimbalzo dei mezzi Coeff. di attrito statico se non vi è slittamento; altrimenti coeff. di attrito dinamico Indica la direzione delle deformazioni permanenti ai mezzi Indica il punto di applicazione della risultante delle forze di impatto Altezza del suolo del punto di impatto collocato lungo il profilo di deformazione dei mezzi; la sua posizione indica l'ammontare delle rotazioni post-urto collocato nella zona di massima deformazione; influenza rollio e beccheggio dei veicoli immediatamen te dopo l'urto generalmente 0.1<K<0.3 K>0.3 per urti a bassa velocità K<0 per urti con cedimento strutturale dei mezzi Febbraio 2016 a. statico per urti pieni 0.5<µ<0.8 a. dinamico per slittamento µ<0.5 a. statico con effetto di "aggancio" µ>0.8 tangente alle deformazioni permamenti In caso di slittamento determina la componente tangenziale della f.d.i. La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 130 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Impostazione in PC-Crash (Urto->Simulazione Post-Urto) PC-Crash Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 131 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Impostazione in PC-Crash (Urto->Simulazione Post-Urto) PC-Crash Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 132 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Impostazione in PC-Crash (Urto->Simulazione Post-Urto) PC-Crash Velocità Iniziali Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 133 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Impostazione in PC-Crash (Urto->Simulazione Post-Urto) PC-Crash Coefficiente di restituzione Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 134 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Impostazione in PC-Crash (Urto->Simulazione Post-Urto) PC-Crash Superficie di Contatto Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 135 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Impostazione in PC-Crash (Urto->Simulazione Post-Urto) PC-Crash Punto di Impatto Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 136 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Impostazione in PC-Crash (Urto->Simulazione Post-Urto) PC-Crash EES (calcolati in base al POI, editabili a mano) Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 137 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Impostazione in PC-Crash (Urto->Simulazione Post-Urto) PC-Crash Attrito, sia statico che dinamico Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 138 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Impostazione in PC-Crash (Urto->Simulazione Post-Urto) Cono di Attrito Statico PC-Crash Attrito, sia statico che dinamico Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 139 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Modello di Collisione impulsivo Impostazione in PC-Crash (Urto->Simulazione Post-Urto) PC-Crash Inclinazione Piano di Contatto Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 140 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Ricostruzione di un crash-test Utilizzando il software PC-Crash: approccio in avanti e confronto con la metodologia a ritroso Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 141 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Interfaccia Utente Ricostruzione di un crashtest Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 142 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta 1. 2. Analisi dei danni ai veicoli: tipologia di collisione, EES e parametri iniziali Importare e/o disegnare la planimetria (ppu, tracce, posizioni di quiete, etc.) Ricostruzione di un crashtest Febbraio 2016 3. 4. Importare i veicoli in PC-Crash Impostare i dati dei veicoli e assegnare sagome 2D e/o 3D 5. Impostare «lo stato» dei veicoli dopo la collisione 6. Posizionare i veicoli all’urto e fissare le posizioni di quiete 7. Configurare i parametri di collisione 8. Procedura iterativa di ottimizzazione 9. Valutazione della variazione dei parametri (esempi) 10. Definire la fase pre-urto 11. Diagrammi, report e presentazione dei risultati La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 143 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta 1. Analisi dei danni ai veicoli: tipologia di collisione, EES e parametri iniziali Ricostruzione di un crashtest • K < 0,2 – collisione fortemente plastica • «Aggancio» fra le ruote – Attrito Statico • Punto di impatto all’altezza della ruota (≈30cm da terra) Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 144 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta 1. Analisi dei danni ai veicoli: tipologia di collisione, EES e parametri iniziali Ricostruzione di un crashtest Crash Test NHTSA 1975 Mitsubishi Galant 1467 kg contro barriera Velocità collisione 56 km/h Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 145 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta 2. Importare e/o disegnare la planimetria (ppu, tracce, posizioni di quiete, etc.) FileImportaBitmap Ricostruzione di un crashtest Cartella: 1) RicostruzioneCrashTest Immaginieingedr.jpg 2) RicostruzioneCrashTest Immaginiendlage.jpg Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 146 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta 2. Importare e/o disegnare la planimetria (ppu, tracce, posizioni di quiete, etc.) Ricostruzione di un crashtest Una volta importate le bitmap possono essere (Menù: ExtraBitmap): • Spostate • Ruotate • Scalate • Bloccate (per evitarne la modifica) • «Spente» • Elaborate (luminosità, contrasto, trasparenza) Doppio Click Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 147 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta 3. Importare i veicoli in PC-Crash Veicolo Database veicoli Ricostruzione di un crashtest Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 148 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta 3. Importare i veicoli in PC-Crash Seat Ibiza 1.05 Mitsubishi Galant 1800 Glsi Ricostruzione di un crashtest Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 149 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta 4. Ricostruzione di un crashtest Febbraio 2016 Impostare i dati dei veicoli e assegnare sagome 2D e/o 3D Veicolo: Veicolo-DXF File Sagoma 2D Apri DXF La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 150 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta 4. Impostare i dati dei veicoli e assegnare sagome 2D e/o 3D Veicolo Impostazione veicolo Ricostruzione di un crashtest Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 151 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta 4. Ricostruzione di un crashtest Febbraio 2016 Impostare i dati dei veicoli e assegnare sagome 2D e/o 3D Impostazioni dei veicoli Per entrambi, altezza CG: 0,5m Seat: massa 895 kg Mitsubishi: massa 1142 kg La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 152 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta 5. Impostare «lo stato» dei veicoli dopo la collisione Dinamica Sequenze Ricostruzione di un crashtest Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 153 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta 6. Ricostruzione di un crashtest Febbraio 2016 Posizionare i veicoli all’urto e fissare le posizioni di quiete Posizioni all’urto --------------------- Posizioni di Quiete ----------------------- Dinamica Sposta/Ruota Veicolo Urto Posizioni Statiche La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 154 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta 7. Configurare i parametri di collisione Ricostruzione di un crashtest Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 155 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta 8. Procedura iterativa di ottimizzazione Urto Ottimizza Simulazione Ricostruzione di un crashtest Febbraio 2016 Parametri per l’ottimizzazione La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 156 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta 8. Procedura iterativa di ottimizzazione Urto Ottimizza Simulazione Ricostruzione di un crashtest Impostazioni per veicolo Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 157 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta 8. Procedura iterativa di ottimizzazione Urto Ottimizza Simulazione Ricostruzione di un crashtest Febbraio 2016 Errore % =A/B La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 158 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta 10. Definire la fase pre-urto Disegnare percorso Ricostruzione di un crashtest Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 159 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta 10. Definire la fase pre-urto Assegnare percorso Dinamica Assegna Percorso Ricostruzione di un crashtest Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 160 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta 10. Definire la fase pre-urto Calcoli cinematici pre-urto Dinamica Calcoli Cinematici Ricostruzione di un crashtest Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 161 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta 11. Diagrammi, report e presentazione dei risultati Ricostruzione di un crashtest Febbraio 2016 DIAGRAMMI Opzioni Diagrammi REPORT Opzioni Valori VISUALIZZAZIONE OGGETTI A SCHERMO Opzioni Preferenze Refresh STAMPA PLANIMETRIE File Dati/Modelli di stampa Anteprima di stampa Stampa La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 162 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Come capire se si è fatto una «buona ricostruzione»? Ricostruzione di un crashtest Febbraio 2016 Controllare che: 1. Le posizioni dei veicoli impostate all’urto, la superficie di contatto, il punto di impatto, l’altezza d’urto, l’attrito nel piano di contatto, la restituzione e i valori di EES ricavati siano coerenti con i danni ai veicoli 2. I fattori di frenata e il coefficiente di attrito globale siano coerenti con le tracce al suolo e i moti post-urto 3. Le posizioni di quiete ricavate siano vicine alle posizioni di quiete effettive La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 163 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Simulazione a Ritroso 1. Definizione dei percorsi post-urto: Dinamica Segue percorso a ritroso Ricostruzione di un crashtest Febbraio 2016 2. Calcolo delle velocità pre-urto Urto Simulazione urto a ritroso La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 164 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Simulazione a Ritroso 1. Definizione dei percorsi post-urto: Dinamica Segue percorso a ritroso Ricostruzione di un crashtest Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 165 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Simulazione a Ritroso 2. Calcolo delle velocità pre-urto Urto Simulazione urto a ritroso Ricostruzione di un crashtest 1. 2. 3. Febbraio 2016 Momento a ritroso: • 2 gradi di libertà con direzioni conosciute EES a ritroso: • 2 gradi di libertà con EES noti + direzione di un mezzo conosciuta MomentoMOM a ritroso: • 3 gradi di libertà La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 166 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Appendice Richiami di matematica e di fisica per la ricostruzione dei sinistri stradali Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 167 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Bibliografia e Contatti Elenco di alcuni testi di riferimento Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 180 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Bibliografia 1. Handbook of Accident Reconstruction, A. Moser & H. Burg 2. The collision and trajectory models of PC-Crash, H. Steffan & A. Moser, SAE International Paper 960886 3. Validation of PC-Crash - A momentum-based accident reconstruction program, W. E. Cliff & D. T. Montgomery, SAE International Paper 960885 4. Reconstruction of Twenty Staged Collisions with PCCrash's Optimizer, W. E. Cliff & A. Moser, SAE International Paper 2001-01-0507 5. Vehicle Accident Analysis and Reconstruction Methods, R.M. Brach, SAE International 6. Febbraio 2016 Ricostruzione della dinamica degli incidenti stradali: Principi e Applicazioni, D. Vangi, Firenze University Press La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 181 Mandatari Italia Ing. Francesco Del Cesta Studio Del Cesta P. I. Andrea Del Cesta Ing. Francesco Del Cesta Via F. Turati, 35/P Loc. Arena Metato 56017 San Giuliano Terme (PI) Contatti T: 050 81 04 50 www.studiodelcesta.com PC-Crash.it Ing. Francesco Del Cesta www.pc-crash.it M: 333 62 45 116 Febbraio 2016 La ricostruzione degli incidenti stradali utilizzando il software PC-Crash 182