Cherche un peu d'aide pour le calcul de la force d'impact entre vehicule roulant et à l'arrêt .

[Vroomvroom]

Bonjour à toutes et à tous,

Je voudrais connaître la force d'impact en" G" d'un ensemble motorisé composé d'une moto de grosse cylindrée et de son pilote équipé d'une masse totale de (240 + 92)soit 332 kg roulant à 70 km/h et stoppé net sans freinage par une voiture à l'arrêt ...Pilote et moto resté encastré dans le véhicule qui lui a avancé suite au choc de 60 cm (avec les freins bloqués)... Les deux véhicules sont partis à la ferraille mais pas le bonhomme ...
J'ai regardé pas mal sur Google, mais ne trouve rien de vraiment parlant et adapté à mon cas, alors si toutefois quelqu'un de passionné en physique et mathématiques saurait me rendre accessible cette équation, j'apprécierai vraiment un coup de main ...
Merci d'avance
de la part du motard qui était sur la moto ce jour là ...
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[jacknicklaus]

Bonjour,

Je voudrais connaître la force d'impact en" G"

Pour commencer, une force (en Newton) et des g (accélération, avec g en minuscule), ce sont deux choses différentes. Je te propose de reformuler "Je voudrais connaître l'accélération en g d'une ensemble etc..."

[...] d'un ensemble motorisé composé d'une moto de grosse cylindrée et de son pilote équipé d'une masse totale de (240 + 92)soit 332 kg roulant à 70 km/h et stoppé net sans freinage par une voiture à l'arrêt ...Pilote et moto resté encastré dans le véhicule qui lui a avancé suite au choc de 60 cm (avec les freins bloqués)... Les deux véhicules sont partis à la ferraille mais pas le bonhomme ...

On peut estimer cette accélération avec seulement deux paramètres :

1) la vitesse au moment de l'impact, exprimée en m/s. Donc ici V = 70 km/h = 19 m/s environ
2) l'intervalle de temps entre le contact (moto à 70km/h) et moto à l'arrêt (zéro km/h). C'est le point délicat. Si on regarde la littérature des crash test, on trouve des durées typiques T = 120 ms. (sauf erreur, ce n'est pas du tout mon domaine). faute de mieux, je prends ce chiffre.

Dès lors, l'accélération subie est A = V/T = 160 m/s². Or 1 g = 9.8 m/s². Donc A = 16 g.
Tout dépend de la durée du choc, paramètre difficile à estimer.

[XK150]

Salut ,

Force d'impact , cela n'existe pas en physique . Une force s'exprime en N ( newton ) .
Le couple moto-pilote roulant à 70 km/h possède une énergie cinétique E = 1/2 m v^2 .
Au moment du choc , cette énergie est dissipée et tout dépend de la façon dont elle est dissipée .
En moto GP , la moto glisse , le pilote glisse sur une longue distance , pertes par frottements réparties sur une grande distance , si le cuir est solide , le pilote se relève indemne ...
Vous rentrez dans un mur de 3 m d'épaisseur , distance nulle , l'énergie commence à se dissiper sur la longueur de la roue avant , et ensuite vient le tour du pilote , vous imaginez le résultat ...?
Choc contre une auto : ce serait bien qu'elle soit en caoutchouc , malheureusement ce n'est pas le cas ...
Plus la voiture se déformera sur une grande profondeur et mieux ce sera pour le pilote , c'est là qu'intervient la notion de " g " qui est la décélération du couple moto-pilote .
Plus la décélération sera faible ( plus la distance sera longue ) , plus de chances au pilote de s'en tirer à meilleur compte .
Voyez vous la difficulté et surtout les hypothèses nombreuses à faire dans ce genre de calcul impossible ?
Surtout , si en plus , l'auto est en mouvement , sa vitesse s'ajoute à la vôtre .
Vous n'arriverez jamais à reproduire 2 accidents à l' identique .

[coussin]

Extrêmement difficile de répondre de manière quantitative même si c'est une question souvent posée.
Comme dit précédemment, tout dépend de comment les véhicules se sont déformés au moment de l'impact...
On peut essayer d'estimer a posteriori en analysant les blessures du motard.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tifoc]

Bonsoir,
Visiblement ce n'est pas un exercice scolaire, donc je vais me permettre de déroger à la charte...

A la louche :
Je considère une vitesse de 72 km/h (ça fait des "comptes ronds"). Je nomme (toutes dimensions en mètres) :
- Ev l'enfoncement du véhicule (de combien la roue de la moto s'est encastrée);
- Em la déformation de la fourche (de combien la roue a-t-elle reculée);
- Dm : le déplacement (éventuel) du motard par rapport à sa moto;
- et enfin X = 0,60 + Ev + Em + Dm : le déplacement total du motard par rapport au sol

La décélération subie, exprimée en g, vaut à peu près : a = 20/X (ceci n'est valable que pour votre situation)
(et on admet qu'au delà de 9 g c'est sans espoir, mais c'est souvent plus compliqué...)

Si votre question était : est-il possible qu'il y ait autant de dégâts sur un choc aussi "faible", la réponse est oui.
Pour info si les crash-test se font à 54 km/h c'est que ça n'apporte rien de les faire à une vitesse supérieure (pour choc frontal) vu que l'objectif est la sauvegarde des passagers... Mais ça se fait contre un bloc de béton ce qui n'est pas le cas que vous décrivez.


ps pour Jacknicklaus : les 120 ms sont effectivement une valeur "usuelle" lors d'un crash test

[Vroomvroom]

Merci pour vos réponses, a priori ils manquent encore quelques précisions pour affiner , même si déjà çà me donne une bonne idée....
Alors en plus de l'énoncé " un ensemble motorisé composé d'une moto de grosse cylindrée et de son pilote équipé d'une masse totale de (240 + 92)soit 332 kg roulant à 70 km/h et stoppé net sans freinage par une voiture à l'arrêt ...Pilote et moto resté encastré dans le véhicule qui lui a avancé suite au choc de 60 cm (avec les freins bloqués)...
Il faut noter fourche moto Yamaha XJR 1300 racer, diam des tubes 43 mm ("en acier de métal très dur et chromé") pliée contre les collecteurs d'échappement, le cadre de la bécane tordu suite au choc , guidon coupé en deux , la roue est restée plutôt roulante (aussi bizarre que cela puisse paraitre ) .
Concernant le choc, il a été du type" instantané" donc pas de glissades vu que je suis resté encastré ... Pas de freinage, car en manœuvre d'évitement d'urgence avec moto dépourvue de L'ABS.
Le scenic 3 dans lequel j'ai terminé n'était pas en caoutchouc (dommage), et du coup avait un gros "V" dans son arrière train avec la moto plantée dedans ainsi qu'un pli certain dans son pilier arrière droit avec moi dedans à moitié enroulé façon lémurien ... Ce monospace français pesait d'après la fiche tech de Renault et en additionnant les pleins , ainsi que le gros sac qui faisait office de " conducteur" connecté à son putain de portable, environ 1600 kg ....
Concernant les blessures du pilote et pour répondre à coussin pour analyse :Sur site, Pronostic vital engagé , 2 arrêts cardiaques suite au crash et tutti quanti... arrivé aux urgences , Fractures du massif facial, nez, mâchoire Lefort 2 , lèvres arrachées (mais recousues avec bcp de réussite) (merci les casques modulaires ...plus jamais ), bras cotes bassin jambe et pied droit avec fractures ouvertes complexes voir très complexes pour certaines avec amputation envisagée pour le bras .... Après 22 mois de lutte, c'est cool et je marche de nouveau comme avant , mon bras droit fonctionne de nouveau à merveille , les médecins et chirurgiens m'ont qualifié de cas d'école, et je suis vraiment conscient d'être un miraculé ... Désormais je croque de nouveau la vie à pleine dents (en résine ),et je vais pouvoir très prochainement reprendre une vie "normale " et c'est tout ce qui compte !
J'en profite pour dire un grand merci aux secouristes , pompiers, médecins , chirurgiens , infirmières à qui je dois la vie .
Et si en plus d'être des tronches en Physique et mathématiques vous êtes motards , alors meme quand il fait chaud, ou pour faire une course vite fait.... Casque , blouson, gants et bottes obligatoires, çà sauve des vies , je peux vous le dire.. Si vous conduisez des automobiles, ou des camions, juste ...conduisez les , et arrêtez de telephoner en même temps , car vous le regretterez toujours après coup ,et la plupart du temps malheureusement, les regrets ne suffisent pas ...
Allez Bonnes fêtes quand même , un joyeux Noël à vous et à vos proches. Soyez prudents sur la route des festivités et encore merci pour vos réflexions passées et peut être à venir . Peace!

[Jaunin]

Bonjour,
Pour information :

https://www.unil.ch/esc/files/live/s...hese_Hafsi.pdf

Cordialement.
Jaunin__

[Vroomvroom]

Bonjour , Merci à vous Mr Jaunin . Cette thèse de Mr Hafsi va être mon livre de chevet pour les semaines à venir ! Alez Tout de bon !

[Liet Kynes]

Bonjour Vroomvroom,

Ta question ne prends pas un paramètre essentiel qui est le fait que tu n'est pas solidaire de ta moto au moment de l'impact, au mieux c'est elle qui te ralenti un poil au moment de l'impact si une partie de ton corps touche le guidon.
J'ai testé ton expérience en 1100 GS dans un monospace de marque asiatique dont la conductrice avait négligé la présence d'un stop..accident largement moins grave que le tien: un fémur cassé sur le guidon de la mob a surement dévié ma trajectoire d'impact mais je ne cherche plus à calculer car trop de variables entrent en jeu..

[Black Jack 2]

Bonjour,

Calcul qui néglige plein de phénomènes.

Lorsque la collision a lieu, la moto s'encastre dans la voiture et ralentit donc violemment, mais par inertie le pilote continue à la vitesse d'avant impact de la moto.

On peut estimer la vitesse de recul de la voiture, soit v1 cette vitesse.
On a avec une voiure de 1500 kg par exemple : (240 + 92) * 70/3,6 = (240 + 1500)*v1 + 92 * 70/3,6
soit v1 = 2,68 m/s

Le pilote qui "vole" donc la vitesse de 70/3,6 = 19,44 m/s va entrer en collision avec la voiture qui va dans le même sens que lui à la vitesse de 2,68 m/s.
En peut rapprocher cela, du choc du pilote à une vitesse de 16,8 m/s dans un obstacle fixe (ce qui ne signifie pas indéformable).

L'énergie du choc est environ de 1/2 * 92 * 16,8² = 13000 J (juste comme bon ordre de grandeur)

Si on considère que cela se comporte comme un ressort de constante k qui s'écrase d'environ 5 cm au max à l'impact, on aurait donc : 13000 = 1/2 * k * 0,05²
k = 1,04.10^7 N/m
Et la force maximale sera F = k * 0,05 = 520000 N ... soit 576 fois le poids du pilote.

On peut évidemment critiquer toutes les valeurs choisies dans ce calcul et les approximations des phénomènes qui ont été faites, le seul but est d'ici d'estimer très très grossièrement la "force d'impact".

Le résultat (aussi imprécis soit-il) va évidemment bien dans le sens attendu, cela fait très très mal ...