Определение места столкновения транспортных средств расчетным методом

С точки зрения экспертной практики, эксперт может определять место столкновения транспортных средств по имеющимся исходным данным в протоколе осмотра места происшествия и приложениях к нему: схеме ДТП, фототаблице к протоколу осмотра, по признакам, достаточно подробно изложенным в методических пособиях по осмотру места происшествия. Однако, если в протоколе осмотра места происшествия и приложениях к нему есть исходные данные, позволяющие установить место столкновения, то это прерогатива следствия. Эксперт участвует в установлении места столкновения в случае, если для этого необходимо проведение технических расчётов, инженерных экспериментов или моделирования. Например, если на схеме ДТП указано место расположения осыпи стёкол и фрагментов пластмассы, то место столкновения устанавливается расчётом расстояния отлёта элементов осыпи исходя из расположения элементов осыпи по высоте на установленном автомобиле. По направлению движения транспортного средства осколки и осыпь грязи и мелких частей кузова располагаются на площади в виде эллипса. Зная высоту падения осколков, можно рассчитать время их падения на поверхность дороги под воздействием силы тяжести. В продольном направлении в момент удара осколки падают со скоростью, равной скорости транспортного средства. При падении они описывают кривую. Ближе всего к месту удара располагаются самые мелкие осколки. Крупные — несколько дальше, так как после падения они ещё продвигаются по поверхности дороги за счёт сил инерции.

Приближённо, расстояние от ближайшей границы эллипса рассеивания осколков в продольном направлении до места удара определяют по формуле:

5 й =0,125 Н/Г .

отор 7

При фронтальном столкновении и образовании осыпи обоими транспортными средствами, место столкновения, приближённо, определяется из выражения:

где S — полное расстояние между дальними продольными границами участков рассеивания осколков.

St дальняя граница рассеивания осколков одного из транспортных средств.

Часть осколков при ударе может падать сначала на одно из транспортных средств и продвигаться какое - то расстояние вместе с ним, а затем уже падать на дорогу.

Если участок рассеивания осколков стёкол имеет небольшую ширину, то можно установить и направление векторов скоростей и примерное расположение места столкновения по ширине дороги.

Определение места столкновения по дальности разлёта осколков стекла

Рис. 2.31. Определение места столкновения по дальности разлёта осколков стекла

В данном разделе речь идёт о методике установления места столкновения расчётным путём. (Кристи Н. М, Судебная автотехническая экспертиза, часть 2, глава 6, стр. 119-121). (Евтюков С. А., Васильев Я. В. Дорожно-транспортные происшествия: расследование, реконструкция, экспертиза. Санкбург. Изд. «ДНК», СПб, 2008 г., стр. 53-59).

Из экспертной практики известно, что для установления основных стадий механизма столкновения автомобилей, в частности, направления и характера их перемещения до момента их контакта, после контакта и к моменту занятия ими конечного положения после ДТП, а также их взаиморасположения и расположения относительно границ проезжей части дороги в момент удара, необходимо наличие (фиксация) целого комплекса трасологических признаков, возникающих на месте ДТП.

Основными признаками являются:

  • • Резкое отклонение следа колеса от первоначального направления;
  • • Поперечное смещение следов, возникающее при центральном ударе и неизменном положении передних управляемых колёс;
  • • Прекращение или разрыв следа юза;
  • • Следы трения деталей транспортного средства о покрытие при разрушении его ходовой части;
  • • Следы перемещения обоих транспортных средств;
  • • Расположение участков рассеивания осколков и осыпи грязи, технических жидкостей и т. п.

Направление движения и расстояние, на которое перемещается ТС от места столкновения, зависят от многих обстоятельств — от скорости и направления движения ТС, их масс, характера взаимодействия контактирующих частей, сопротивления перемещению и др. Поэтому аналитическая зависимость координат места столкновения от величин, определяющих эти обстоятельства, в общем случае, весьма сложная. Подстановка в расчетные формулы величин, даже с небольшими погрешностями, может привести эксперта к ошибочным выводам.

Установить же значения этих величин с необходимой точностью практически невозможно. Поэтому на основании данных о расположении ТС после происшествия место столкновения может быть определено лишь в некоторых частных случаях как, например, при постановке вопроса: на какой стороне проезжей части произошло столкновение ТС, двигавшихся параллельным курсами.

Для решения этого вопроса необходимо точно установить поперечное смещение ТС от места столкновения, что при отсутствии данных о следах, оставшихся на дороге, может быть установлено по расположению ТС после происшествия.

Наиболее точно место столкновения определяется в случаях, когда ТС после столкновения остаются в контакте друг с другом (или расходятся на незначительное расстояние). Поперечное смешение ТС от места столкновения происходит тогда в результате их поворота относительно общего центра масс. Перемещения ТС, примерно, обратно пропорциональны массам (или силам тяжести), поэтому для определения диапазона возможного поперечного смещения от места столкновения можно воспользоваться следующей формулой:

ДЗ) = к ~ То)—~’

1 v к ОкМ{2

Д52 = (л “ То)—~’

2 Хк

гдеуА — расстояние между центрами масс ТС после происшествия (конечное), измеренное в поперечном направлении, м;

у — расстояние между центрами масс ТС в момент столкновения, измеренное в поперечном направлении, м;

М и М— массы транспортных средств, кг. Так как масса M=G/g прямо пропорциональна силе веса, то в расчётах можно вместо массы можно применять силу веса, что упрощает расчёты.

Схема к определению расстояния между центрами масс в момент столкновения автомобилей

Рис. 2.32. Схема к определению расстояния между центрами масс в момент столкновения автомобилей

При фронтальных эксцентричных столкновениях, которые встречаются в большинстве столкновений, автомобили не остаются на месте. Они перемещаются, разворачиваются и после полной остановки оказываются в ином, чем при первичном контакте, положении. Разворот автомобилей вокруг вертикальной оси при фронтальном эксцентричном столкновении обусловлен вращающим моментом Мр(пя. Степень разворота автомобиля вокруг вертикальной оси и длина траектории перемещения зависят от массы и скорости столкнувшихся автомобиле, площади их соприкосновения, жёсткости соприкасающихся плоскостей, состояния дорожной поверхности и других факторов.

Схема к определению расстояния между центрами масс автомобилей в момент их разделения при отбросе

Рис 2.33. Схема к определению расстояния между центрами масс автомобилей в момент их разделения при отбросе

Схема к определению расстояния между центрами масс автомобилей после их отброса при столкновении

Рис. 2.34. Схема к определению расстояния между центрами масс автомобилей после их отброса при столкновении

Следует подчеркнуть, что при фронтальных эксцентричных столкновениях каждый автомобиль после удара перемещается по проезжей части (или выходит за её пределы) в том же направлении, какое он имел до столкновения. То есть, автомобили после фронтального углового (эксцентричного) столкновения всегда стремятся смещаться вправо к правой стороне дороги.

Если после столкновения оба автомобиля располагаются на одной стороне дороги, то это означает, что столкновение произошло, именно, на этой стороне.

Если после столкновения каждый автомобиль остановился на своей стороне дороги (по ходу их движения), то при отсутствии следов на проезжей части, место столкновения можно определить предложенным методом.

Когда столкнувшиеся ТС смещаются в поперечном, по отношению к оси дороги направлении, и после выхода их из контакта друг с другом, это смещение может быть определено, исходя из условия равенства проекций векторов количества движения обоих ТС на координатную ось поперечного направления. Поскольку точное значение углов отбрасывания ТС в таких случаях неизвестно, поперечное смещение их с достаточной точностью может быть определено, если имеются признаки того, что углы отбрасывания обоих ТС близки по своему значению или отбрасывание происходило в направлении, близком к поперечному. В зависимости от требуемой точности расчета синус угла отбрасывания может быть принят равным единице. Тогда общее поперечное смещение транспортных средств от места столкновения может быть определено по формуле:

Д51 = U - Л )Г^2Г + (л - Л )Г2 °2^22 ? ’

G,+G2 G2xj2+G1x71

где: у— расстояние между ценрами масс транспортных средств в момент выхода их из контакта, измеренное в поперечном направлении, м.

у— расстояние между центрами масс ТС после происшествия (конечное), измеренное в поперечном направлении, м;

J иу—средние значения замедления транспортных средств на участке их отбрасывания после столкновения м/с2.

Остальные параметры сохраняют ранее принятое обозначение.

Основанный на приведенных выше расчетах вывод эксперта может быть сформулирован в категорической форме при условии, что он не изменится при всех возможных в конкретном случае отклонениях значений входящих в формулы величин.

Вывод о том, что ТС большей массы находилось на своей стороне проезжей части, может быть сделан при проведении расчета по максимально возможному в конкретном случае значению величины у, (с учетом характера деформаций и возможного значения угла отбрасывания. При противоположном выводе величину у ] следует принимать равной у0 (или минимально возможной).

Сложностью данного метода определения места столкновения является неопределённость положения транспортных средств при выходе их из контакта.

В источнике: Евтюков С. А., Васильев Я. В. Дорожно - транспортные происшествия: расследование реконструкция, экспертиза. Изд. «ДНК», СПб, 2008 г., стр. 53-59, величину расстояния между центрами масс в момент выхода транспортных средств из контакта предлагается определять как сумму расстояний от передней оси до центров масс транспортных средств «а». С достаточной степени точности это соответствует действительности, так как происходит деформация передних частей транспортных средств до взаимного контакта внутренними поверхностями левых передних колёс, то есть, до осей передних мостов:

У1=<*12 ,

где: tZj и а2 значения расстояния центров масс от передней оси с учётом загруженности транспортного средства или по табличным данным или по расчёту с применением технических характеристик транспортных средств.

а ,

G

где: G— масса автомобиля с учётом загруженности по технической характеристике;

— масса транспортного средства с учётом загруженности, приходящаяся на заднюю ось (по технической характеристике).

L - колёсная база транспортного средства по технической характеристике или замеренная при осмотре автомобиля.

Значения среднего замедления следует принимать с учётом движения транспортных средств после столкновения в состоянии заноса. В указанном источнике среднее замедление рекомендуется принимать одинаковым для обоих автомобилей, так как они находятся в одних дорожных условиях, и равным:

jcp = (0,5+0,8)у ,

где: j — замедление транспортных средств при торможении на фактическом покрытии дороги в прямом направлении.

Подставляя все, выше рассмотренные, значения составляющих формулы, соответственно для двух вариантов масс (веса) автомобиля G, и G,, получаем диапазон возможных смещений центров масс транспортных средств.

Отсчётом расчётных значений AS на масштабной схеме ДТП от конечных положений центров масс после столкновения, получаем зону расположения центров масс автомобилей в момент столкновения.

D = ук~ (Д5] + AS2) •

Ориентируя положение диапазона относительно осевой линии или границ проезжей части, устанавливаем место столкновения в диапазоне, относительно оси дороги, (полосу движения).

Как видно из процесса исследования по данному вопросу, если по какой-то причине вызывает затруднение определение значения параметра расстояния между линиями центров масс в момент выхода транспортных средств их контакта, то можно решить задачу установления диапазона расстояний места столкновения графическим путём. Для этого на масштабной схеме реконструируется момент первичного контакта транспортных средств и совмещается с положением транспортных средств после совершения ДТП. Проводятся замеры в поперечном направлении расстояния у0 иук и замеряются расстояния Д5'| и Д51,. Затем рассчитывается диапазон возможных мест расположения места столкновения:

В ~ Ук (^1 + ^2 ) •

и ориентируется по отношению к осевой линии или границам проезжей части.

Давая ответ по данному вопросу, эксперт формулирует его, примерно, следующим образом: принимая во внимание конечное положение транспортных средств после ДТП на проезжей части, а также реконструированную оценочную картину общих перемещений, (с учётом поступательных и возникающих угловых скоростей, свойственных данному виду столкновения), обоих транспортных средств на стадии сближения, место столкновения располагается на «такой-то» полосе движения в зоне D, указанной на масштабной схеме ДТП.

В учреждении «Центр независимой экспертизы на автомобильном транспорте» (ЦНЭАТ), Самара, предложена методика установления места столкновения автомобилей расчётным путём, когда в материалах дела отсутствуют следы движения транспортных средств.

Задача установления места столкновения автомобилей в ДТП с развитием технических средств безопасности становится всё более сложной. Применение на современных автомобилях устройств АБС в системе тормозов, исключают скольжение колёс по поверхности дороги. Изменение химического состава шин, поверхностные слои которых стали более стойкими к истиранию, сделали практически невозможными образование следов движения транспортных средств в режиме торможения и даже бокового юза. Также изменился вид и состав стеклянных принадлежностей световых приборов, боковых окон, ветровых стёкол и т. д. Всё это изменило состав осыпи и характер разлёта стеклянных частей транспортного средства при их разрушении.

Предлагаемая методика предполагает использование иных исходных данных, которые возможно получать, не привлекая к участию в осмотре места происшествия специалиста.

Сущность методики заключается в том, что из имеющихся исходных данных устанавливается взаимный угол положения транспортных средств в момент столкновения, например, по деформациям транспортных средств. Далее, расчётным путём строятся силовые поля, которые отвечают объёму деформаций транспортных средств, углу взаимного их расположения и конечного положения транспортных средств после столкновения.

Метод называется — методом инженерно-технической прочностной экспертизы, (ИТПЭ).

В расчётах определяется величина затрат кинетической энергии на деформацию автомобилей и изменения скоростей в результате столкновения. Знание этих величин, исходя из закона сохранения энергии и количества движения системы объектов, участвующих в столкновении, позволяют эксперту точно рассчитать места столкновения автомобилей при условии, что автомобили после столкновения не управлялись.

Для каждой точки с координатами «г» и «у» исследуемого участка дороги определяется суммарная величина кинетической энергии автомобилей двумя способами:

  • 1. Как сумму кинетической энергии после удара и затрат энергии на деформацию;
  • 2. Сначала суммировать величины остаточных скоростей автомобилей после удара с величинами изменения их скоростей в результате удара, а затем, определить величину кинетической энергии, исходя из скоростей автомобилей в момент столкновения. В точках исследуемого участка дороги, где эти две величины энергии равны, полностью выполняются законы сохранения количества движения и энергии.

Эксперту остаётся из множества таких точек выбрать ту, в которой угол между векторами количества движения автомобилей в момент столкновения равен углу взаимного расположения автомобилей, установленному

Диаграмма энергетического поля с линиями равных энергий

Рис. 2.35. Диаграмма энергетического поля с линиями равных энергий

«1» — линия, где значения величин энергии для обоих полей равны.

«2» — линия, где выполняется условие угла взаимного расположения транспортных средств «2».

«3» — точка пересечения этих кривых и есть искомая точка места столкновения. Только в этой точке обеспечивается как выполнение законов сохранения энергии, так и геометрическое условие по углу взаимного расположения автомобилей в момент столкновения, а также определены ориентация автомобилей на дороге и их скорости в момент столкновения.

Методика проводимых при ИТПЭ расчётов определена ГОСТ Р 50-54-42-88 «Расчёты и испытания на прочность. Метод конечных элементов и программы расчёта на ЭВМ пространственных элементов конструкций в упругопластической области деформирования».

ГОСТ ISO 10303-104-2000 «Системы промышленной автоматизации и интеграция. Представление данных о продукции и обмен данными. Часть 104, интегрированный прикладной источник: анализ конечных эле-ментов».Научность и применимость подтверждена патентом на изобретение РФ.

Сложность применения предлагаемой методики заключается в необходимости специальной компьютерной программы, являющейся авторским программным продуктом Никонова В. Н. и специальной подготовки для решения этих конкретных задач.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >