Automobile Collision Reconstruction Using Post-Impact Velocities and Crush Profile

충돌 후 속도와 충돌 변형으로부터 자동차 충돌 재구성

  • Published : 2000.08.01

Abstract

We suggest a method which solves the planar, two vehicle collision reconstruction problem. The method based on the Principle of impulse and momentum determines the pre-impact velocity components from Post-impact velocity components, vehicle Physical data and collision geometry. A novel feature is that although the impact coefficients such as the restitution coefficient and the impulse ratio are unknown, the method can estimate automatically the coefficients and calculate the pre-impact velocity components. This reverse calculation is important for vehicle accident reconstruction, since the pre-impact velocities are unknown and Post-impact Phase is the starting Point in a usual collision analysis. However. an inverse solution is not always Possible with the analytical rigid-body impact model. Mathematically, one does not exist under the common velocity condition. On the other hand, our method has a capability of reverse calculation under the condition if the absorbed energy during the collision process can be estimated using the crush profile. To validate the developed collision reconstruction a1gorithm, we use car-to-car collision test results. The analysis and experimental results agree well in the impact coefficients and the Pre-impact velocity components.

본 논문에서는 자동차 충돌사고 재구성에 직접 적용이 가능하도록, 주어지는 두 차량의 충돌후 속도, 차량에 관한 간단한 물성치와 기하학적 상대 위치들에 근거하여 충돌 직전 속도 성분들을 계산하는 소위 충돌 거동에 대한 역해석 방법을 제시한다. 또한, 제시하는 역해석 방법이 실용적 의미를 가지게 하기 위해서, 충돌 후 조건들로부터 반발계수와 역적비에 대한 적절한 추정 방법과 더불어 충돌 변형으로부터 유추할 수 있는 충돌 과정동안의 에너지 손실에 근거한 역해석 방안도 포함한다. 실차충돌 실험자료의 분석 결과에 따르면, 역적-운동량이론에만 근거한 역해석 결과뿐만 아니라 에너지 손실에 근거한 역해석 결과도 실험 결과와 좋은 일치를 보여주고 있다 강체역학의 범주내에서 역해석을 수행할 수 없는 공통속도 조건과 같은 경우나 반발계수에 관한 추정결과가 적절하지 않게 되는 등 단지 역적-운동량이론만을 이용한 해석 결과가 미흡한 경우에는 에너지 손실에 근거한 역해석 방법을 보완적으로 활용할 수 있을 것이다. 본 논문에서 제시한 충돌 과정 역해석 결과는 자동차충돌 해석 결과 및 충돌 전·후 거동에 대한 역미끄럼 해석 결과와 유기적으로 결합하여 자동차 충돌 사고 전 과정에 대한 직접적인 역해석을 수행할 수 있는 사고 재구성 패키지의 개발을 기대할 수 있다.

Keywords

References

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