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安徽亳州“扁擔門”太可怕了!初中物理知識幫妳重建“犯罪現場”

安徽亳州壹起交通事故的視頻刷爆了朋友圈。據亳州晚報報道,5438年6月+65438年2月+3月0時50分,亳州市譙城區桐鄉路與杜堯大道交叉口發生壹起交通事故,5人被困車內,重傷。接到報警後,消防部門迅速趕往現場救援。汽車撞上電線桿後,車身嚴重變形,幾乎斷成兩半。事後,消防人員對事故車輛進行了破拆,現場醫生確認2人已無生命跡象,並對3名傷者進行了搶救治療。目前,事故原因正在調查中。

看著事故觸目驚心的視頻和各大論壇對車輛安全性的評論,讓我想起了2005年6月9日浙江杭州“婚禮門口”發生的壹起重大交通事故,3死2傷。那輛車在那次事故中受損更嚴重,車身斷成了兩截。當時事故壹出,“車輛安全存在嚴重缺陷”、“車廠偷工減料”的輿論甚囂塵上。

後來經過兩個多月的調查,浙江省質量技術監督檢驗研究院做出的事故《質量鑒定報告》顯示,與車輛安全沒有直接關系。“司機為了避讓,在車速達到112km/h左右時突然打方向,導致車輛側滑。該車在弧形環形交叉路口(側滑)向左移動了約36米。左前輪先與路中間綠色隔離帶的水泥護板相撞後彈開,然後右前輪與路中間綠色隔離帶的水泥護板相撞後彈開,隨後左右前輪穿越綠色隔離帶。整個車身幾乎與原行駛方向成直角。向前滑行約10米後,以83.4km/h的速度撞向剛性隔離墻,即汽車右後門位置與剛性隔離墻端面發生劇烈碰撞,導致車身在沖擊力和反作用力下斷裂。與此同時,前半車體撞向對面車道的地面,後半車體在反作用力下被甩向對面車道的另壹側,造成三死兩傷的重大交通事故。

註意上壹段的三個關鍵詞:“以83.4km/h的速度”,“右後門的位置”,“剛性隔離墻的端面”。看上面這張圖,是網上搜到的常用高速公路隔離墻的圖片。端面形狀大概是底部梯形,頂部矩形。底部尺寸為480mm,上部尺寸為150mm,上部長方形高450mm,總高度為800 mm,橫截面積估計約為0.17平方米。

根據中學物理知識中的動量和動能守恒定理,在理想狀態下,假設後門與車身端面的瞬時碰撞時間為0.065秒(車身寬度為1.5m,初始碰撞速度為23.17m/s),碰撞後兩個車身的速度將降低80%(為簡化計算,實際上不是),則車身重量為65433根據公式δP = F T,其中83.4km/h=23.17m/s,碰撞時相互作用力為F = 1900 * 23.17 * 0.8/0.065 = 5465438+。

然而,碰撞是壹個偶然事件。很明顯,車身和分隔墻的端面不可能在前方均勻接觸。大概率是車身以壹定角度接觸端面,無論角度多大,車身與端面的接觸也只是端面的邊緣。假設端面邊緣尖角寬2mm,高0.8m,接觸面積僅為0.0016m2,僅為正面均勻接觸面積的0.94%。根據前面的計算方法,可以得出沖擊力是前面的106.25倍,達到5874.6t,壓力高達338.9MPa。

這種應力遠遠超過了車身材料和設計強度的要求。上圖為百度2012車身鋼材強度分類。但是,有兩點需要特別強調。鋼板有兩個參數:屈服強度(抗壓強度)和抗拉強度(抗拉強度)。目前車廠用抗拉強度是因為鋼材的抗拉強度更高,看起來更安全!

車身鋼材的抗拉強度是指鋼材被拉斷的極限強度。根據中午物理知識的理想化粗略計算,2005年杭州“婚禮門”事故的碰撞極限達到340MPa,而百度發布的車身結構強度參考值達到320-420MPa。超高強度鋼板只在車頂兩側、車頭、車身底板和車尾部分少量使用。超過1000MPa的熱成型鋼板僅用在車頂兩側的鋼梁、B柱和前門下側的防撞鋼梁上,而整個斷裂的車底都是180-240MPa的高強度鋼板,所以事故中車身斷成了兩截,這也符合我們粗略的理論分析。

事實上,浙江省質量技術監督檢驗研究院質量鑒定報告中的結論是:“事故車輛轉向系統未發現異常;制動系統未發現異常;氣囊碰到水泥隔墻端面彈出,正常。車體斷裂部位的結構和制造工藝符合圖紙和相關標準的要求。斷裂原因是車體右側與狹窄剛性分隔墻端面發生劇烈碰撞,碰撞強度超過了車體結構本身的設計強度。”雖然這次事故輿論普遍認為車體剛性不夠,但科學容不得半點虛假。無論是官方的質量鑒定報告,還是我們粗略計算的結果,都得出碰撞強度超過車身結構設計強度的結論。

說起安徽亳州的交通事故,根據事後看到的視頻和圖片分析,本次碰撞的圓形燈柱直徑約為0.3m,車身高度為1.5m,減去地面距離約為150mm,碰撞接觸面積估計為0.3 *(1.5-0.15)= 0.405 m2(車)。雖然碰撞接觸面積更大,且圓柱形燈柱增加了碰撞緩沖時間,更有利於降低碰撞損傷程度,但由於燈柱沒有位移,碰撞後車速瞬間變為零。如果碰撞速度和杭州壹樣,這壹次碰撞消耗的能量會更大(同樣是坐滿5個人,車重可以視為壹樣)。好在這輛車的撞擊地點在B柱附近,B柱是全車用鋼強度最高的地方。最後,身體沿著燈柱扭曲,形成壹個包圍,沒有打破。

事實上,無論兩起事故中的車輛受損程度如何,我們都不能也不應該去評判任何壹輛車的車身安全性。我們只通過初中生都懂的物理知識就能清楚的明白碰撞極限狀態下的瞬時壓力會有多大,也能明白以極限狀態的損傷來判斷車輛的安全性實在是太兒戲了!

最終還是要等待權威機構的調查,不應該跟風傳播虛假信息。其實很多人對車輛安全有很多誤解:比如鐵車身薄的車不安全,車重輕的車不安全,碰撞後前後變形嚴重的車不安全...

這些觀點極其幼稚。妳見過摩天大樓的堅固程度是由墻皮的厚度決定的嗎?較重的車輛在行駛時慣性更大,緊急情況下的制動距離也更大,所以碰撞中的動能更大,較重的車輛比較輕的車輛帶來更大的安全隱患。另外,發生交通事故時,車廂空間不變形是保證駕乘人員生命安全的“護身符”。所以,與其討論交通事故後車輛的前後?部分損壞,不如先看看車廂變形嚴重。最後我想說壹點:不要迷信車輛的安全性。我可以負責任的告訴妳,再多的材料、設計、安全配置,都不如壹個安全意識高超的司機安全。在這個世界上,沒有最安全的車,只有最安全的駕駛。

本文來自車家作者汽車之家,不代表汽車之家立場。

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