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| Universelle
Dezimalklassifikation 656.13.08; 656.13.13 FORSCHUNG
VON VERLETZUNGSMECHANISMEN BEI EINER FRONTKOLLISION EINES AUTOS MIT
EINEM FUßGÄNGER
Е. Kartaschov, Е. Еleskin |
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| Anmerkung.
Die Merkmale der Mechanismen zur Verletzung eines
Fußgängers bei einem Frontalzusammenstoß
mit einem Auto in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des
Fahrzeugs und der Position des Fußgängers zur
Verbesserung der Methoden zur Rekonstruktion von
Verkehrsunfällen werden untersucht. |
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| In der Biomechanik von
Verkehrsunfällen (Traffic Accidents) wird unter dem
Mechanismus der Verletzung von Fahrern, Passagieren und
Fußgängern die Art der Bewegung von
Körperteilen verstanden, die Folge der Schäden, die
sie bei einem Verkehrsunfall erleiden. Trotz der Vielzahl von
Unfällen sind die Mechanismen zur Verletzung von Fahrern,
Passagieren und Fußgängern mit den gleichen Arten
und Arten von Unfällen ähnlich. Daher kann die
Kenntnis der Verletzungsmechanismen für Fahrer,
Fahrgäste und Fußgänger mit verschiedenen
Arten und Arten von Unfällen dazu beitragen, die
Zuverlässigkeit des technischen Fachwissens für
Kraftfahrzeuge zu erhöhen. Das Problem der Erhöhung der Zuverlässigkeit des automobiltechnischen Fachwissens wird gegenwärtig aufgrund einer starken Zunahme der Anzahl von Fahrzeugen, einer Änderung ihrer Konstruktionsmerkmale und einer zunehmenden Anzahl von Unfällen mit Menschenopfern besonders relevant. Es gibt verschiedene Methoden zur Untersuchung der Verletzungsmechanismen bei Verkehrsunfällen - die experimentelle, rechnerische und rechnerisch-experimentelle Methode. Im Zusammenhang mit der aktiven Einführung der Computertechnologie in die Praxis des automobiltechnischen Fachwissens haben die rechnerischen Methoden zur Untersuchung der Verletzungsmechanismen derzeit einen hohen Stellenwert erlangt. Derzeit sind eine Reihe von Computerpaketen auf dem globalen Markt für Unfallrekonstruktionssoftware weit verbreitet: CarSim, TruckSim, PC-Crash, CARAT, VirtualCrash usw. Softwarepakete, die auf der Verwendung der Finite-Elemente-Methode basieren, wie Abaqus, LS-DYNA usw., sollten ebenfalls in diese Kategorie aufgenommen werden. Mit diesen Paketen können Sie sowohl die Bewegung eines einzelnen Fahrzeugs oder eines einzelnen Abschnitts in den Phasen „Annäherung - Kontakt - Erweiterung“ als auch die gesamte Verkehrssituation simulieren, die der Experte betrachtet. Sie ermöglichen es Ihnen, den Recherche- und Rekonstruktionsprozess so weit wie möglich zu automatisieren, die Genauigkeit der Schlussfolgerungen zu erhöhen und die Schlussfolgerungen des Experten sichtbarer zu machen. Gegenwärtig wird angenommen, dass es drei Phasen einer Kollision eines Personenkraftwagens gibt [1, 2]. Die erste Phase einer Kollision wird als Moment des Kontakts des Körpers des Fußgängers mit der Oberfläche des Autos bei einer Frontalkollision bezeichnet, bei der das Opfer einen Schlag erhält. Infolge der möglicherweise verlangsamten weiteren Bewegung des Autos fällt die verletzte Person, als würde sie vom Auto verhakt, auf die Motorhaube, da der Schlag auf den Fußgänger unter den Schwerpunkt einer im Bereich des vierten Lendenwirbels befindlichen Person fällt. Dies ist die zweite Phase der Kollision. Die dritte Phase der Kollision ist der Sturz des Opfers auf die Fahrbahn oder die Bordsteinkante aus der Höhe der Motorhaube des Autos. Ein Personenkraftwagen kann zu diesem Zeitpunkt anhalten oder, bevor er Zeit zum Bremsen hat, in bewegung bleiben. Die Art der in der dritten Phase entstandenen Schäden hängt weitgehend von den Eigenschaften der Fahrbahn ab. Wenn die Straße glatt und die Oberfläche hart ist (Asphalt, Beton), ist die Art des Schadens extrem schwer und die Anzahl ist maximal. Wenn es auf weichen Untergrund fällt, darf es nicht beschädigt werden. Die drei genannten Phasen einer Fußgängerkollision, die bei Verkehrsunfällen mit anderen Fahrzeugen (Lastkraftwagen, Busse usw.) erwähnt werden, sind nicht so klar nachvollziehbar, und die Kollision selbst weist ihre eigenen Merkmale und verschiedene Optionen auf. Wenn ein Personenkraftwagen einen Fußgänger trifft, wird die verletzte Person von dem nach vorne vorstehenden Teil (Teil) des Fahrzeugs getroffen: der vorderen Stoßstange, der Kühlerauskleidung, der Vorderkante der Motorhaube, der Kante des vorderen Kotflügels oder dem vorderen Scheinwerfer. In diesem Fall treten Knochenbrüche der unteren Extremitäten auf, die sogenannten Stoßfängerbrüche des Oberschenkels oder Unterschenkels, Brüche der Beckenknochen oder Brüche der Scham- und Iliosakralgelenke, oft in Kombination mit einer Schädigung der Urogenitalorgane. Gleichzeitig mit diesen Verletzungen entsteht ein Schaden durch eine durch einen Schock verursachte allgemeine Gehirnerschütterung. Gewöhnlich äußern sich Schockphänomene morphologisch in Blutergüssen der Bauchhöhle oder des Brustkorbs in Form von parietalen oder intraorganischen Blutungen, Rissen oder Rupturen von Parenchymorganen usw. Wenn der anfängliche Kontakt einer Person mit der Oberfläche eines Autos unterhalb des Schwerpunkts des Körpers einer Person im Bereich des vierten Lendenwirbels erfolgt, wird der Körper des Opfers auf die Motorhaube geworfen. Beim Auftreffen auf eine Motorhaube, eine Windschutzscheibe oder die vorderen Säulen eines Autos erleidet der Verletzte zusätzliche Körperverletzungen in Form eines Rippenbruchs und vor allem eine zusätzliche traumatische Hirnverletzung. Um den Mechanismus der Personenbeförderung bei einem Frontalzusammenstoß mit einem Auto zu untersuchen, wurde das Programm PC-Crash verwendet [3]. Mit seiner Hilfe wurde der Prozess der Frontalkollision eines Autos mit einem Fußgänger simuliert. Es wurde angenommen, dass ein Personenkraftwagen (VAZ-2110) eine geradlinige Bewegung mit einer Bremsgeschwindigkeit von 50, 40, 30, 20 und 10 km / h ausführt. Der Fußgänger bewegte sich mit einer konstanten Geschwindigkeit von 5 km / h. Bei der Modellierung wurde ein Fußgänger durch einen Dummy mit einer Repräsentativität von 50% dargestellt. Die Simulationsergebnisse sind in Abb. 1-3. Sie ermöglichten es, den Mechanismus der Fußgängerverletzung bei einer Kollision mit einem Auto bei folgenden Geschwindigkeiten zu identifizieren: - mit einer Geschwindigkeit von 10 km / h - ein Fußgängerknie auf den hervorstehenden Teil des Autos (Stoßstange), das Opfer fällt auf die Fahrbahn, stützt sich auf die Motorhaube, rutscht vom Auto, fällt auf die Knie auf die Fahrbahn, stößt mit dem Kopf gegen die Motorhaube (Abb. 1, a ); - bei einer Geschwindigkeit von 20 km / h - ein Fußgängerknie auf den hervorstehenden Teil des Autos (Stoßstange) klopft, der Fußgänger legt seine Hand auf die Motorhaube, trifft das Hüftgelenk und dann die Brust und den Kopf auf die Motorhaube. Der Körper wird in einem Abstand von 2,4 m von der ursprünglichen Position des Fußgängers nach vorne geschleudert. Beim Wegwerfen werden die unteren Gliedmaßen verletzt, dann das Hüftgelenk und die Brust, dann der Kopf (Abb. 1, b); - bei einer Geschwindigkeit von 30 km / h - ein Fußgängerknie auf den hervorstehenden Teil des Autos (Stoßstange) klopft, der Fußgänger legt seine Hand auf die Motorhaube, trifft das Hüftgelenk und dann die Brust auf die Motorhaube. Der Kopf berührt die Windschutzscheibe, dann wird der Körper 6,5 m von der ursprünglichen Position des Fußgängers nach vorne geschleudert. Beim Verwerfen werden Hüftgelenk und Brust verletzt, danach werden Kopf und Beine verletzt (Abb. 2, a); - bei einer Geschwindigkeit von 40 km / h - ein Fußgängerknie auf den hervorstehenden Teil des Autos (Stoßstange) klopft, der Fußgänger legt seine Hand auf die Motorhaube, trifft das Hüftgelenk und dann mit der Brust auf die Motorhaube. Dann gibt es einen Schlag auf den Kopf gegen die Windschutzscheibe, und der Kopf gleitet die Motorhaube hinunter. Es gibt eine Rolle des Fußgängers, wonach die Beine auf das Dach des Autos schlagen. In diesem Fall befindet sich der Kopf unten vor dem Auto. Dann wird der Körper des Fußgängers in einem Abstand von 10 m von der ursprünglichen Position des Fußgängers verworfen. Bei der Entsorgung werden Kopf und Brust verletzt, danach - das Hüftgelenk und die Beine (Abb. 2, b); - mit einer Geschwindigkeit von 50 km / h - ein Fußgängerknie auf den hervorstehenden Teil des Autos (Stoßstange) klopft, der Fußgänger legt seine Hand auf die Motorhaube, trifft das Hüftgelenk und dann mit der Brust auf die Motorhaube. Der Körper des Fußgängers rollt, woraufhin die Beine auf das Dach des Autos prallen und die Knie die Windschutzscheibe berühren. Es gibt einen Schlag des Hüftgelenks auf die Motorhaube und einen Schlag der Hand auf die Windschutzscheibe, wonach der Kopf auf die Motorhaube des Autos trifft. Dann wird der Körper des Fußgängers in einem Abstand von 15,3 m von der ursprünglichen Position des Fußgängers verworfen. Die Karosserie gleitet über die 4,6 m lange Fahrbahn, die 0,85 s dauert (Abb. 3). 
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a
b |
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| Abb. 1. Der Mechanismus der
Fußgängerverletzung bei einer
Fahrzeuggeschwindigkeit von 10 km/h (a) und 20 km/h (b) |
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| Bei
Frontalzusammenstößen wird die Schwere der
Verletzung einer Person im Auto hauptsächlich durch
Verletzungen des Kopfes, der Brust und der Hüftgelenke
bestimmt. |
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| a b | ||
| Abb. 2. Der Mechanismus der
Fußgängerverletzung bei einer
Fahrzeuggeschwindigkeit von 30 km/h (a) und 40 km/h (b) |
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| Wenn zum Zeitpunkt einer Kollision zwischen einem Auto und einem Fußgänger die Geschwindigkeit des Autos auf unbedeutend abfällt, nämlich auf 10 km / h, oder wenn das Auto vollständig anhält, bleibt das Opfer meistens nicht auf der Motorhaube, sondern fällt ab, als würde es auf der Fahrbahn von ihm abfahren und erhält ein zusätzliches eine Verletzung. Hierbei kommt es in der Regel zu einer Schädigung des Kopfes und der oberen Extremitäten. | ||
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| Abb. 3. Fußgängerverletzungsmechanismus bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 50 km/h | ||
| Wenn
das Auto jedoch nicht anhält, wird das Opfer weit zur Seite
und nach vorne in Richtung des Autos geworfen. Bei einem Autounfall in
Bereichen nahe dem Schwerpunkt des menschlichen Körpers wird
ein Teil der Energie des sich bewegenden Fahrzeugs auf den
Körper des Opfers übertragen. Nachdem das Opfer im
Bereich des Kontakts mit dem Auto einen Primärschaden erlitten
hat, fliegt es mehrere Meter durch die Luft und fällt auf den
Straßenbelag. Es ist charakteristisch, dass der durch das
Auftreffen auf die Fahrbahn verursachte Schaden auf der dem Aufprall
des Fahrzeugs entgegengesetzten Seite lokalisiert ist. So wurde festgestellt, dass der Mechanismus der Fußgängerverletzung bei einem Frontalzusammenstoß mit einem Auto bei Geschwindigkeiten von 10, 20, 30, 40, 50 km / h unterschiedlich ist, und dies sollte bei der Durchführung einer automobiltechnischen Prüfung berücksichtigt werden. |
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Referenzliste
1. Экспертиза дорожно-транспортных происшествий в примерах и задачах : учеб. пособие для вузов / Ю. Я. Комаров, С. В. Ганзин, Р. А. Жирков и др. – М. : Горячая линия, Телеком, 2012. – 290 с. 2. Солохин, А. А. Судебно-медицинская экспертиза в случаях автомобильной травмы / А. А. Солохин. – М. : Медицина, 1968. – 237 с. 3. Crash, P. C. A Simulation program for Vehicle Accidents. Operating Manual / P. C. Crash. – Linz : Dr. Steffan Datentechnik, 2001. – 291 p. |
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| UDK 656.13.08;
656.13.13 Кartaschov, Е. Untersuchung von Verletzungsmechanismen bei einem Frontalzusammenstoß eines Autos mit einem Fußgänger Е. Kartaschov, Е. Eleskin, 2013. № 2 (6). S. 157–163 Kartashov Ekaterina Dmitrievna, Ingenieurin, Abteilung Transportfahrzeuge, Penza State University, e-mail: katrina89@yandex.ru |
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