Pression crash de voiture

[invite551e9057]

Bonjour à tous,

Alors voilà, il m'est demandé de réaliser la conception d'un poteau d'éclairage et pour cela je dois envisagé tout cas de figure, notamment celui d'un crash de voiture. Je me demandais donc comment faire. Imaginons qu'une voiture roulant à du 120 km/h rentre dans un poteau fixe : quel serait une approximation de la pression exercée (en Pa)? (je ne donne pas les dimensions du poteau étant donné que c'est plutôt dans l'optique d'un prédimensionnement que j'aurais besoin de cette valeur afin d'éliminer certains matériaux que je pourrais employer)

Merci d'avance à tous et bonne soirée,

Justin M.
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[trebor]

Bonsoir Justin bienvenue sur le forum,

http://www.msr.lu/mmp/online/website...104/23_FR.html

Ec = ½ m•v2
m : masse du mobile en kilogramme (kg)
v : vitesse du mobile (voiture) en mètre par seconde (m/s)
Ec. énergie cinétique en Joule (J)

Calculer l’énergie cinétique d’une voiture de masse 1200 kg se déplaçant à la vitesse de 108 km/h ?
1) v = 108 km/h (correspond à 108/36 = 30 m/s )
Ec = ½ • 1200 • 302 = 540000 J = 540 kJ

2) Calculer maintenant l’énergie cinétique de la même voiture lorsque la vitesse est réduite de moitié. v =15 m/s
Ec = ½ • 1200 • 152 = 135000 J = 135 kJ

3) Comparer les deux résultats.Que constatez-vous ?
Par combien l’énergie cinétique a-t-elle été divisée en passant de 108 km/h à 54 km/h ?
135/540 = ¼ : elle a été divisée par 4.

Conclusion :

- Si la vitesse est divisée par 2, l’énergie cinétique est divisée par 4.
- Si la vitesse est divisée par 3, l’énergie cinétique est divisée par 9.
- L’énergie cinétique absorbée par une voiture lors d’un accident varie donc avec le carré de la vitesse.

[invite6dffde4c]

Bonjour et bienvenu au forum.
Est que le rôle d’un poteau est de s’assurer que même une voiture à 120 km/h ne le fera pas tomber. (En condamnant à une mort certaine les occupants, par la même occasion) ?
Vous pouvez faire une estimation de la force (non de la pression, qui dépend de la surface) pendant la déformation de la voiture, si vous trouvez de combien avance la voiture pendant la collision. Supposez une décélération constante, et avec les lois de Newton, vous pourrez déduire la force en jeu.
Au revoir.

[invite551e9057]

Cher Trebor,

Tout d'abord, merci de ton aide. Malheureusement, je peux faire ces calculs facilement, le problème est que je souhaite connaître la pression qui serait exercée par la voiture sur le poteau, et ce afin d'éliminer certains matériaux. Je souhaite donc une valeur en pascal. En effet, si une voiture rentrait dans un poteau en céramique, celui-ci se briserait vu qu'il ne possèderait pas la résistance mécanique requise, ce qui serait plutôt le cas d'un poteau en métal.

Merci en tout cas. Saurais-tu contourner le problème?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite551e9057]

Cher LPFR,

Le poteau peut bien sûr se déformer et absorber une partie de la force engendrée par le crash. Mais imaginons qu'une voiture l'emboutisse sur une voie à grande vitesse et le fasse tomber, si c'est le cas il pourrait tomber sur la route et alors impossible aux autres usagers de l'éviter. Une valeur de la déccélération de 3 m/s vous semble-t-elle cohérente?

Bien à vous et merci pour votre accueil,

Justin M.

[trebor]

Bonsoir Justin,

En attendant l'avis de LPFR qui sera bien meilleur que le mien, je peux te proposer ceci au sujet de la décélération.
Ça fait très mal la décélération, à 50 km/h un homme de 70 kg a son poids multiplié par 14 (14G) soit 980 kgs de quoi perdre la vie.
http://deuns.chez.com/route/vit_csq.html
Les poteaux ne devraient pas être trop solide ni trop lourd et ne jamais se trouver dans la trajectoire d'un véhicule, idem pour les autres obstacles.
Des vies valent bien mieux qu'un poteau

Bonne suite et soirée

[invite6dffde4c]

Bonjour.
La pression est la force divisée par la surface sur laquelle elle agit.
Mais ce n’est pas la pression qui fera ou non casser le poteau. C’est un peu plus compliqué que ça.
Si vous avez trouvé une « formule à appliquer », je vous conseille de la jeter à la poubelle et vous renseigner un peu plus sur ce qui arrive.
Au revoir.

[inviteede7e2b6]

c'est en effet plus délicat qu'il n'y parait.

les fabricants ont vite constaté qu'il est préférable de construire une voiture déformable plutôt que "char d'assaut"

en cas de choc frontal , l'avant se plie en absorbant l'énergie, réduisant l'accélération subie par les passagers.

[invite551e9057]

Cher LPFR,

Je sais très bien que p=F/A. Imaginons un poteau de 0,8 m de diamètre. Nous pourrions donc avoir une surface de contact d'approximativement 0,8 * 1 = 0,8 m². Le tout est donc de trouver la force appliquée. Sachant que l'impact est très rapide, nous pouvons donc imaginer que pour une vitesse de 30 m/s, la décélération pourrait valoir entre 10 et 15 m/s².
Du coup, si nous connaissons la masse du véhicule, en utilisant la loi de Newton F=ma, nous pouvons trouver la force appliquée par le poteau sur la voiture et ainsi par action-réaction celle de la voiture sur le poteau.
Ce développement est ma foi simpliste mais je pense que dans un cas de prédimensionnement il est correct de l'utiliser, ne pensez-vous pas?

Bien à vous,

Justin M.

[invite551e9057]

c'est en effet plus délicat qu'il n'y parait.

les fabricants ont vite constaté qu'il est préférable de construire une voiture déformable plutôt que "char d'assaut"

en cas de choc frontal , l'avant se plie en absorbant l'énergie, réduisant l'accélération subie par les passagers.

Je suis d'accord mais je cherche simplement la force appliquée sur le poteau en cas de crash, pensez-vous que mon raisonnement ci-dessus est correct?

[invite6dffde4c]

Cher LPFR,

Je sais très bien que p=F/A. Imaginons un poteau de 0,8 m de diamètre. Nous pourrions donc avoir une surface de contact d'approximativement 0,8 * 1 = 0,8 m². Le tout est donc de trouver la force appliquée. Sachant que l'impact est très rapide, nous pouvons donc imaginer que pour une vitesse de 30 m/s, la décélération pourrait valoir entre 10 et 15 m/s².
Du coup, si nous connaissons la masse du véhicule, en utilisant la loi de Newton F=ma, nous pouvons trouver la force appliquée par le poteau sur la voiture et ainsi par action-réaction celle de la voiture sur le poteau.
Ce développement est ma foi simpliste mais je pense que dans un cas de prédimensionnement il est correct de l'utiliser, ne pensez-vous pas?

Bien à vous,

Justin M.

Re.
Non. C’est complètement faux.
Calculez quel sera l’enfoncement de la voiture pour l’arrêter de 30 m/s avec une accélération de 15 m/s².
A+

[invite551e9057]

Cher LPFR,

Merci pour l'indication je trouvais que mes valeurs n'étaient pas très cohérentes. Merci pour votre aide elle m'a été précieuse

[trebor]

Bonjour à tous,
Un peu d'info ici et une vidéo qui montre comment devrait se comporter un obstacle situé en bord de route.

Si il ne se comporte pas ainsi, une barrière de sécurité devrait être placé devant cet obstacle mortel
http://www.securitepassive.fr/
Bonne journée à tous