小轎車撞自行車,小轎車前端凹陷而自行車輪扭曲不大,為什麼?

力學分析


自行車輪子縱向受力可以承受很大的力 所以一個胖子騎在自行車上輪子不會變形 而可以橫向把它踩扁!

目測圖上輪子為26 寬度3 周80

26自行車的車輪周長為80厘米乘以寬度3厘米面積為240厘米,再乘以4.59等於1100公斤在除以10

山地車的國家承重標準是120公斤 所以至少縱向向下受力可以承受120的質量(單位公斤)

如果黃車車速為每小時20公里並自重 1噸

衝擊力的大小等於質量乘以加速度

也就說說當時的汽車前保險杠的衝擊力為20噸 當速度瞬間為0時早成的破壞最大(也就是完全20噸撞擊的破壞力)

但我們實際不能這樣算

考慮的因素為:

1黃車前保險杠的最大承受力

2還要考慮以撞擊接觸點開始計時 時間越往後移 造成的衝擊力為幾何數的減少

3黃車會進行緊急制動

4自行車和黃車為通向行駛(所以還要汽車行駛速度減去自行車行駛速度在乘以汽車自重ps:如果汽車和自行車為面對面行駛那可是加法 然後在乘法! 撞擊力相當恐怖啊)

1mpa=1000kpa

1mpa=10.2公斤/平方厘米

輪胎kpa=輪胎壓強值/1000=輪胎壓力mpa=輪胎壓力x10.2=承受公斤/平方厘x自行車輪的面積( ?平方厘米)=自行車所能承受的質量公斤數。

(由於不知道圖中汽車是什麼牌子...所以也沒有前保險杠的材料數據 所以一下內容純屬目測.....)

我家有一款QQ 成年人體重70公斤 一腳上去一個大坑! 對沒錯是大坑

預計那一腳下去為100公斤吧 但是這裡的破壞程度要另外算

因為圖上為穿透+撕裂 那麼就和碰撞物體的受力面積有關係了 受力面積越大 承受的力量越大 之前說了 自行車輪寬為3目測受力面積有4分之一

80/4*3=60平方厘米 只需要大約500公斤撞擊力就可以撕裂 自行車撞擊承受力200-400KG為極限安全範圍(國家標準)

答案:自行車輪子完全是可以使之變形並撕裂(但圖上的受力遠超過安全範圍 所以小範圍變形)

請移步http://www.docin.com/p-28991600.html 用滑鼠快速點擊下一張 你會看到個直觀的解釋


汽車扁頭爛臉是安全設計,人家是在軟著陸。

自行車圈本來就被設計成不易變形,一來是圓形的力學特點,二來此車貌似雙層車圈,縱向上強度更高了,三來有車圈有輪胎作緩衝吸能。此車圈還是有變形,但主要是橫向的扭曲。如果車輪撞兩下就失圓,那還得了,誰還敢玩下台階和海豚跳。

汽車在設計時就考慮了撞車時怎麼緩衝,連帶輕量化,所以車前部都用的中低強度鋼材,一旦撞車就會潰縮變形以吸收動能,這種慘不忍睹的效果正是保護機制的結果。誰敢從 1 米高處落下來不彎腿硬著陸?只不過汽車彎了腿就直不回來了而已。而此汽車撞到的貌似前橫樑或前保險杠,前橫樑常用鋁材製造,前保險杠嘛,現在流行塑料保險杠。

(圖片來自《汽車為什麼會「跑」》.陳新亞.機械工業出版社.2009)


現在的汽車前後保險杠都是塑料的了。

一方面可以讓車重更輕以達到節約能源效果,一方面碰撞之後會潰縮以吸收能量。


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