Kollisionsbedingte Geschwindigkeitsänderung Delta V und Energy Equivalent Speed (EES)

1999, pp. 265 – 272 (#10)
1999, pp. 284 – 288 (#11)

Die technische Unfallschwere ist einerseits gekennzeichnet durch äußere Fahrzeugbeschädigungen und Intrusionen der Fahrgastzelle, andererseits durch Verzögerungs- und Kontaktkraftbelastungen der Insassen. Hilfsmittel zur Beschreibung der Unfallschwere eines Fahrzeuges sind die kollisionsbedingte Geschwindigkeitsänderung Δv seines Schwerpunktes und die Energy Equivalent Speed EES seiner Deformation. Im Falle einer Kollision ohne Abgleiten, zum Beispiel beim Aufprall mit 100 % Uberdeckung an einer feststehenden starren Barriere, sind EES und Δv etwa gleich groß. Gleitet ein Fahrzeug bei einer Kollision mit Teilüberdeckung am Gegner ab, kann der EES-Wert dieses Fahrzeuges erheblich größer als Δv sein, vor allem bei hohen Kollisionsgeschwindigkeiten. Dieser theoretische Hintergrund gehört zum Basiswissen der Ingenieure, die sich mit Unfallrekonstruktionen befassen. Wissenschaftlern aus dem Bereich der Biomechanik und Medizinern sind jedoch die physikalischen Grundlagen der Kollisionsdynamik häufig weniger gut geläufig. Dies kann zu falschen Interpretationen bei der Auswertung der Unfälle führen.
Mehrere Beispiele verdeutlichen, daß die Schätzung der kollisionsbedingten Geschwindigkeitsänderung Δv allein anhand von Fotos - ohne ergänzende Berechnungen - zu erheblichen Fehlern führen kann. Eine Vielzahl instrumentierter Crashtests zeigt die aus theoretischen Betrachtungen ableitbaren Zusammenhänge zwischen v_k, Δv und EES auf anschauliche Weise. Weitere Tests dokumentieren die entsprechenden Zusammenhänge bei unterschiedlichen Kollisionswinkeln und Überdeckungsgraden sowie seitliche Kollisionen. Die Ergebnisse der Crashtests sind mit begleitenden Kollisionsanalysen unter Anwendung rechnergestützter Unfallrekonstruktionsmethoden verifiziert worden.

Technical parameters to describe the crash severity of a vehicle are the delta-v of the centre of gravity of the vehicle considered and the Energy Equivalent Speed (EES) of the deformation. In a collision without glance-off, such as a barrier impact with 100 % overlap, EES and delta-v are of similar values. If glance-off occurs in an impact with only partial overlap, the EES can be considerably higher than the delta-v, especially at high collision speeds. The theoretical background is standard knowledge for engineers dealing with accident reconstruction. However, scientists in the biomechanical and medical area are less aware of the difference of the two terms, sometimes using them as synonyms even in accident samples with all kinds of impact types. This can result in significant misinterpretations of the biomechanical and medical findings in their study. Mechanisms of severe injuries have to be divided into those with extensive intrusions, described by the EES, and into those without intrusion but high inertia loading, caused by a high delta-v. Several examples are shown where just »looking at the car photo« - without supplemental calculations - could lead to a serious error in the judgement of the delta-v.
A large amount of instrumented crash tests has visualized the theoretical calculations in practice; more such tests were carried out documenting the difference of collision speed, delta-v and EES in various collision angles and overlap values, also in pure side impacts. Moreover the test results were simulated by mathematical accident reconstruction tools.

Zitat

Berg, F.A.; Walz, F.; Muser, M.; Bürkle, H.; Epple, J.: Kollisionsbedingte Geschwindigkeitsänderung Δv und Energy Equivalent Speed (EES) zur Beschreibung der Technischen Unfallschwere bei verschiedenen Kollisions-Konfigurationen. Verkehrsunfall und Fahrzeugtechnik 37 (1999), pp. 265 &nash; 272 (#10) & pp. 284 – 288 (#11)

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