Zur Abschätzung der Geschwindigkeitsänderung beim Niedergeschwindigkeitsheckaufprall unter Berücksichtigung des Gesamtdeformationsverhaltens beider Kollisionspartner

1999, pp. 122 – 128 (#5)

Expert testimonies on the causation of whiplash associated disorders following rear end impact are nowadays primarily based on the change of velocity (Δv) of the struck vehicle. The estimation of Δv from the damages of the vehicles is always subject to uncertainty. A method is presented for calculating Δv within reasonable limits: Based on the common laws for the straight, central impact and assuming a triangular course of acceleration along the impact distance (i.e. the relative distance of the centres of gravity of the impacting vehicles), a step by step calculation of the velocity changes is performed, using reasonable values for the impact factor (k) and the contact time and controlled by realistic contact forces.
Essential for the calculation is the total deformation distance, and, that the impact factor k is determined by the structures of the softer vehicle. Both involved vehicle are therefore to be examined with respect to the extend of the damages and the stiffness of damaged structures.

Zitat

Sporrer, A.; Beier, G.; Prell, G.: Zur Abschätzung der Geschwindigkeitsänderung beim Niedergeschwindigkeitsheckaufprall unter Berücksichtigung des Gesamtdeformationsverhaltens beider Kollisionspartner. Verkehrsunfall und Fahrzeugtechnik 37 (1999), pp. 122 – 128 (#5)

Inhaltsangabe

Die hier vorgestellte Berechnungsmethode führt die stoßinduzierte Geschwindigkeitsänderung auf die physikalisch nachvollziehbare Wechselwirkungskraft, Stoßziffer und Kontaktzeit zurück, die weitgehend unabhängig von einander bestimmt werden können.

Unter Beachtung der bekannten Gesetzmäßigkeiten des zentralen Stoßes für den Stoßantrieb, den Stoßfaktor und die jeweiligen Fahrzeuggeschwindigkeiten wird eine mittlere Kontaktkraft berechnet, die für den zugrunde gelegten "Dreiecksverlauf" der "Modellkontaktkraft" herangezogen wird.

Mit dem Stoßfaktor k, der aus dem Schadensbild abzuschätzen ist, kann das Verhältnis der Anteile der Restitution zur Kompression im Kontaktkraftverlauf festgelegt werden. Beispiele bzw. Empfehlungen für k finden sich bspw. hier.

Durch Bestimmung der Kontaktzeit sind die Rahmenbedingungen für den Kontaktkraftverlauf festgelegt. Beispiele für die Stoßdauern finden sich bspw. in den AGU-Versuchen im Internet bzw. hier.

Durch die iterative Berechnung der jeweiligen wirksamen Beschleunigung auf die Kontaktpartner unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Kollisionsmassen der Fahrzeuge läßt sich die kollisionsbedingte Geschwindigkeitsänderung und die "Eindringung" (besser: dyn. Gesamtverformungsweg) der Kontaktpartner darstellen. Den Gesamtverformungsweg kann man mit Hilfe von Schadensfotos und maßstäblichen Skizzen der Unfallgegner eingrenzen, wenn man dazu die Fahrzeugskizzen in die betreffende Kollisionsstellung bringt und die Durchdringung der Fahrzeuge anhand der Schadensbilder bestimmt.

Diagramme zu Beispiel 1

Nachfolgende Diagramme veranschaulichen die Methode am Beispiel 1.


idealisierter linearer Kraftverlauf	abgeleitete Schwerpunktbeschleunigungen
integrierte Schwerpunktgeschwindigkeiten	integrierte Schwerpunktwege/Überdeckung