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Studio sperimentale per la ricostruzione delle collisioni small-overlap

Le indagini statistiche sulla mortalità derivante da sinistri stradali, ci mostrano come circa il 25% dei sinistri stradali mortali si concretizzi in una collisione di tipo small-overlap, cioè in collisioni frontali con bassissima sovrapposizione, e in cui non si hanno sostanzialmente deformazioni ai longheroni delle autovetture.

La corretta ricostruzione dei sinistri small-overlap rappresenta quindi una sfida molto importante per chiunque si occupi di infortunistica stradale. 

Statistiche sulla tipologia dei sinistri mortali in America

 Sarebbe ideale poter ricostruire questi sinistri utilizzando i modelli impulsivi consolidati nella letteratura scientifica, quali il modello di collisione di Kudlich-Slibar. Ma purtroppo, le collisioni small-overlap sono una categoria di sinistri stradali particolarmente difficili da ricostruire, a causa dell'elevata incertezza sui valori da attribuire ai parametri dei modelli di collisione e alla scarsità di dati di letteratura utili a tal proposito.

Inoltre, per questi tipi di sinistro, si hanno spesso scorrimenti tangenziali dei veicoli nella zona di contatto e cedimenti strutturali. Tali circostanze, determinano una notevole incertezza sui valori da utilizzare due parametri fondamentali del modello: l'attrito nel piano di contatto e il coefficiente di restituzione, che per collisioni small-overlap assume spesso valori negativi.

Per fornire una risposta a queste difficoltà, è stato avviato un progetto di tesi di laurea magistrale presso il Dipartimento di Ingegneria dei Veicolo Terrestri dell'Università di Pisa.

Tale progetto, in cui siamo intervenuti come relatori esterni, ha avuto lo scopo di ricerca i parametri ottimi del modello di collisione di Kudlich-Slibar, ai fini della ricostruzione di un crash-test small-overlap.

Dopo una ricerca bibliografica preliminare, atta a raccogliere dati relativi a un numero di crash-test abbastanza elevato dai database realizzati da IIHS (Insurance Institute for Highway Safety) e DSD (Dr. Steffan Datentechnik), sono state impostate delle simulazioni mediante l'impiego del software PC-Crash. Per ciascun crash-test, i parametri ottimi di ricostruzione sono stati determinati mediante un algoritmo di ottimizzazione basato su tecniche di design of experiments.

In particolare, i parametri ottimi sono stati ricavati utilizzando un foglio di calcolo excel in cui è stato implementato il seguente algoritmo: 

  1. dal foglio excel viene lanciata la simulazione in pc-crash
  2. una volta eseguita la simulazione, i dati relativi al cambio di velocità traslazionale, al cambio di velocità angolare e al percorso del veicolo, vengono importati nella tabella excel
  3. i dati importati in excel sono utilIzzati per il calcolo di una funzione errore, definita in base ai dati di telemetria del crash-test
  4. la procedura viene ripetuta in modo iterativo, variando i parametri di collisione al fine di minimizzare la funzione di errore.

 La procedura è stata applicata per la ricostruzione di 67 crash-test, tra cui:

  • 2 urti contro palo (1 con diametro di 25,4 cm e 1 con diametro di 50,8 cm)
  • 58 urti contro barriera rigida (41 con raggio allo spigolo di 17,5 cm, 9 con raggio di 5 cm e 6 con raggio di 15 cm)
  • 7 urti contro vettura


Statistiche relative ai parametri del modello di collisione

L'approccio adottato ha consentito di ricostruire con ottima approssimazione tutti i crash test esaminati (errore medio sulla ricostruzione inferiore al 5%) ed ha portato alla definizione di statistiche di riferimento, come illustrato nella tabella a destra.

Questi parametri possono essere vantaggiosamente utilizzati come valori di riferimento per l'analisi di sinistri stradali caratterizzati da collisioni di tipo small-overlap.


I risultati del progetto saranno discussi in dettaglio nella prossima conferenza EVU Europa 2018 a Dubrovnik.  Per tutti gli interessati, sarà poi pubblicato l'articolo in italiano scaricabile gratuitamente dal sito.

I sistemi di sicurezza attiva e passiva dei veicol...
XXX CONVEGNO NAZIONALE ASAIS-EVU ITALIA
 

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Venerdì, 24 Maggio 2019

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