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交通事故鑑定

衝突科学の基本②

衝突科学の基本②

交通事故鑑定に用いられる知識、衝突科学の基本を簡単にご説明いたします。

自動車の衝突は、低速度衝突の場合は良く反発が起き、跳ね返りますが、高速度衝突になると、ほとんど跳ね返りは起きずに、ペシャンコに潰れてしまいます。

有効衝突速度

図は追突に於ける、追突車と被追突車の速度(A点・B点)の変化を表したものです。

両車両の速度変化と車体の変形量を観察すると、衝突開始とともに両車の変形量が増大し、追突車の速度は徐々に減少していき、被追突車の速度は徐々に増大していきます。

両車両は運動量の交換をして、衝突対象物と必ず同一速度になる瞬間(E点)を経ることになります。
その後、反発現象により衝突後の速度(C点・D点)になります。

この両車両が同一速度になるまでの速度変化を
「有効衝突速度(実効衝突速度・バリア衝突速度などともいう)」と呼びます。

車両同士の衝突では、衝突方向や衝突部位の違いによって、車両の損傷状態が異なるため、車両の変形量だけを見ただけでは、衝突速度を推定することはできません。

そのため、車両の損傷程度(変形量)から、剛体壁へと追突させた場合。
どの程度の速度に相当するのかという表現を用いて車両変形量を速度に換算したものが「有効衝突速度」と呼ばれ、車両の衝突の大きさを表す指標として用いられており、最終的に自動車の破損に置き換わる速度をいいます。

従って、完全な剛体壁に衝突すると、衝突時の速度はそのまま有効速度となります。

有効速度をもとめる方法としては、以下のような方法があります。

塑性変化量から推定する方法

車両同士の衝突では、衝突開始とともに車両の変形が増大し、速度変化が生じることでお互いの運動量の変化が起こり、両車両の速度が一体となった瞬間に変形は最大となります。

各種衝突実験から、衝突速度が大きくなれば車体に発生する変形量も大きくなり、塑性変化量と有効衝突速度はほぼ比例しています。

車両の前部衝突事故(正面衝突)に於いては、次のような関係式に示されます。

自動車型式関係式
2000ccクラスFR式車軸懸架Xf=0.0076Ve
1500ccクラスFR式車軸懸架Xf=0.0086Ve
1500ccクラスFR式独立懸架Xf=0.0095Ve
1500ccクラスFF式Xf=0.0125Ve
360ccクラスFR式軽自動車Xf=0.0076Ve

Xf=変形量(m)  Ve=有効衝突速度(km/h)

車体吸収エネルギーから推定する方法

コンクリート壁への衝突実験により、各種衝突速度に於ける変形に要したエネルギーを測定し、この値から車体のエネルギー吸収図として、図面化した車体吸収エネルギー分布図を用います。

事故車両の塑性変化に要したエネルギーを求めるには、車体の変形した部分を分布図に描き、その部分の数値の合計から、下記の計算式より求めることができます。

Ve = 有効衝突速度
g = 重力加速度
E = 車体吸収エネルギー
W = 車両重両