'Veiligheidsnissen' in tunnels

[Cactus]

Ja, maar ik kan mij als niet ingenieur goed voorstellen dat een afschampende auto of bus minder te lijden heeft dan een frontale klap op een onwrikbare betonnen muur. De auto of bus komt niet met volle kracht tegen de zijkant maar rijdt vooruit en wordt dan door de schuine kant gedwongen om een andere richting te volgen. Het is iets anders als een auto of bus zijdeling vol geraakt wordt maar dit is met een"schampschot" niet het geval. Als ik mij de meetkunde nog herinner krijg je dan te maken met 2 componenten, 1 voorwaarts en 1 zijdelings.Moesten we met pijlen uittekenen en de resultante berekenen.

[pallieter]

Inderdaad Cactus het lijkt vreemd maar vergeet niet dat het over een betonnen wand gaat die niets maar dan ook niets meegeeft.

Teken op een blad papier de 2 mogelijkhedenen laat de bus onder dezelfde hoek inrijden op de wand.

Bij een vlakke wand wordt de energie verdeelt over de volledige breedte van de bus (frontaal) en de energie opgevangen worden door het chassis. De impact gebeurt ook nog eens loodrecht op het het frame, ideaal om energie te absorberen.

Bij schuine wand zie je dat het oppervlak in de intitiële fase van de impact veel kleiner is. Dit wil zeggen dat de krachten die inwerken op de stevige elementen van de bus lokaal veel groter zijn.
Ook is de kracht niet meer loodrecht op het frame maar schuin. De stalen buizen zullen afknappen in plaats van energie te absorberen.
Wat je krijgt is dus een bus die doormidden breekt!

Maar wat dan met die energie die overblijft omdat een groot deel van de snelheid behouden blijft wanneer de bus wegkaatst?

Ten eerste is de kinetische energie gelijk aan de massa maal de snelheid in het kwadraat/2. Wat betekent dat traag rijden veeeeel veiliger is maar ook de energie na afketsen verwaarloosbaar klein is met die verloren tijdens de impact. Dit wil zeggen dat een botsing onder 30 graden nog steeds meer dan 90% van de energie zal ondergaan van een vergelijkbare frontale botsing.

Ten tweede kan je misschien wel die bus zo stevig maken dat ze niet doormidden breekt en afketst, maar dat wil wel zeggen dat al die energie wordt overgedragen naar de passagiers.

[Jinny]

Ik denk dat Cactus de andere 30 graden bedoeld, ofwel 60 graden impact.

[Cactus]

Ik kan hier technisch niet verder op ingaan omdat mij gewoon de noodzakelijke kennis ontbreekt. Ik ga gewoon af op mijn manier van inzien wat mij het beste lijkt als ik zou mogen kiezen. ( puur theorie natuurlijk) Ik zou gevoelsmatig kiezen voor een schuine wand omdat het mij zo lijkt dat je dan wel de rechtervoorzijde in puin rijdt maar dat de bus of auto dan toch meer naar links zal gaan rijden of glijden waar door die keiharde confrontatie met een recht stuk beton wordt vermeden. Daar wordt in een onderdeel van een seconde alle energie omgezet in het vervormen van materiaal.
De energie die vrijkomt nadat de auto de schuine wand heeft geraakt zal een deel van de rechterzijde verfrommelen en de rest van de energie zal de auto de tunnel in doen "schieten" waarbij er natuurlijk gevaar bestaat voor andere automobilisten.

[pallieter]

Blijft hetzelfde resultaat Jim, zelfs in een simulatie waar quasi alle energie wordt overgedragen naar een andere richting (zoals bij billjard) en de relatieve snelheid dus behouden blijft zijn de passagiers morsdood door de G krachten.

[Jinny]

Dat het maar duidelijk is.
Ik ben het met je eens Pallieter.

[pallieter]

De energie die vrijkomt nadat de auto de schuine wand heeft geraakt zal een deel van de rechterzijde verfrommelen en de rest van de energie zal de auto de tunnel in doen "schieten" waarbij er natuurlijk gevaar bestaat voor andere automobilisten.

Door die snelheid in het kwadraat: Ekin=m*v²/2, is die rest van de energie maar een kleine 10% meer. En dit is verwaarloosbaar met andere negatieve effecten zoals kleiner impactoppervlakte en schuine inpact op het frame. En daardoor ook het extreem veel minder energie absorberen via het chassis, en dan blijft er alleen een blikken carroserie en de passagiers zelf over om de klap te incasseren.

[Jinny]

Ergo, een bus is niet gebouwd om klappen op te vangen.

[Cactus]

Ik denk dat Cactus de andere 30 graden bedoeld, ofwel 60 graden impact.

Ja, Jim, met graden zit ik altijd te knoeien. In het AD had men het over een 30% maar persoonlijk vind ik dat je over een 150 gr bocht moet spreken.
Plastic pijpen idem dito. Men heeft het altijd over een 45 gr bochtstuk terwijl het m.i. 135 gr stukken zijn om er met 2 stuks een 90 gr bocht mee te maken. Het is maar net waar je meet. Binnenbocht of buiten . Afijn, dit is minder belangrijk in deze.

[pallieter]

Ergo, een bus is niet gebouwd om klappen op te vangen.

Inderdaad, net zoals vliegtuig, trein en boot. Autootje werkt nog net maar vanaf dat iets meer dan 2000 kilo weegt en ietwat snelheid haalt, bestaat er geen enkel materiaal dat tegelijk sterk genoeg is om niet te breken en tegelijk voldoende buigzaam om de energie te absorberen.

[C.Christiaan]

Een monocoque bijvoorbeeld

[pallieter]

Een monocoque bijvoorbeeld

Vraag maar aan Senna hoe dat werkt.

[Loekie1]

Jullie vergeten de kansberekening. De kans dat een bus minder schade krijgt als de bocht afgebogen is, is groter dan als de klap frontaal is. Natuurlijk kan er een biljarteffect ontstaan en de bus aan beide kanten opengereten worden. Maar de kans is ook vrij groot dat de bus op de goede baan terecht komt en vooruit schiet. En de chauffeur is er nog die de wielen kan bijsturen. Bij een frontale botsing heeft de chauffeur niks meer te makken.

In Duitsland zijn nissen met rechte hoeken in tunnels verboden. Dat zal niet voor niets zijn.

[pallieter]

Jullie vergeten de kansberekening. De kans dat een bus minder schade krijgt als de bocht afgebogen is, is groter dan als de klap frontaal is. Natuurlijk kan er een biljarteffect ontstaan en de bus aan beide kanten opengereten worden. Maar de kans is ook vrij groot dat de bus op de goede baan terecht komt en vooruit schiet.

Nop, in alle gevallen zijn de inzittenden dood. Inertie en Newton hebben niets met kansberekening te maken, moest het over een elementair deeltje gaan had je wel gelijk. Dan was er zelfs de kans dat het door de wand heen ging.

Het is heel eenvoudig: elk voorwerp dat in beweging is wil in beweging blijven. Elke verandering van beweging (vertragen, versnellen, andere richting) geeft een kracht gelijk aan de massa maal de versnelling. En die is nu eenmaal enorm in een bus die 50 km per uur gaat. Zelfs al ga je er vanuit dat die bus die richtingverandering aan kan zonder uiteen gereten te worden, zit je nog steeds met het menselijk lichaam dat plots een enorme en dodelijke kracht ondergaat.

Waarom afgeronde hoeken in Duitland verplicht zijn weet ik niet, maar bij mijn weten is Newton nog niet weerlegt bij snelheden van 100 km/h, zelfs niet in Duitsland.

Edit: als men enkel bedoeld de hoek afronden en niet de nis onder een hoek bouwen gaat het ook over de oppervlakte van de impact te maximaliseren. Eeen afgeronde hoek is natuurlijk veiliger dan een scherpe hoek die je voertuig spiest.

[Cactus]

Men heeft het natuurlijk over een ruime hoek waar een auto(bus) gemakkelijk in kan rijden en eenzelfde hoek die het verlaten van zo'n nis ook gemakkelijk maakt. Zo'n lekkere grote wijde hoek waarbij je probleemloos de nis kan verlaten is en blijft m.i. gewoon veiliger dan een muur die recht op de rijrichting staat. In Duitsland weet men echt wel wat veiliger is ! Die bus scheen maar 50km/u gereden te hebben en dat moet een bus toch kunnen hebben als die schuin rechtsvoor een vangrail cq wand zou raken.