Titolare dello Studio è il Perito Industriale Gaetano Esposito iscritto dal 1990 al Collegio dei Periti Industriali di Napoli. Opera nel settore dell'infortunistica stradale dal 1991. E' Consulente Tecnico di Ufficio del Tribunale Civile e Penale di Nola. E' iscritto al Ruolo Nazionale dei Periti Assicurativi.
UTILIZZA IL PROGRAMMA PRO IMPACT 3.0
Presentazione del programma PRO IMPACT 3.0
corso di perfezionamento
Ricostruzione degli incidenti stradali
Edizione 2009
La mattinata di sabato 17 l'Ing. Filippo Begani, della Universita di Firenze, ha presentato il programma PRO IMPACT 3.0
La schermata iniziale del software è caratterizzata da sei pulsanti che consentono di scegliere quale
delle funzioni attivare:
1. Attrito ruota-strada
2. Urti coassiali
3. Urti con pedone
4. Scarrocciamento
5. Quantità di moto
6. Energia di deformazione
1. Attrito veicolo/strada
Questo menù consente di calcolare il valore del coefficiente di attrito per un dato veicolo, in una determinata situazione di asfalto, usura dei pneumatici, tempo e range di velocità.
Utilizzando questo menù si apre una finestra che permette di selezionare, per il veicolo scelto:
- la tipologia di asfalto: nuovo, liscio o molto liscio;
- lo stato dello stesso: asciutto, umido o bagnato;
- lo stato dei pneumatici montati sulla vettura: nuovi, usati o molto usati;
- il range di velocità.
In base a quanto scelto viene calcolato e visualizzato il coefficiente di attrito caratteristico di quella situazione.
2. Urti coassiali
Per il calcolo dell’urto tra veicoli, il SW, oltre alle equazioni della conservazione della quantità di moto, del momento della quantità di moto e dell’energia, utilizza i dati sperimentali ottenuti da crash test contro barriera di tipo anteriore e posteriori per determinare la curva caratteristica del comportamento strutturale del veicolo, forza vs. deformazione. Tale curva viene calcolata attraverso l’integrazione numerica delle curve accelerazione vs. tempo acquisite direttamente durante la prova di crash.
3. Urti con pedone
Questa sezione di PRO-IMPACT è dedicata all’analisi degli urti con pedone. Per procedere in tale analisi è necessario, innanzi tutto, individuare il tipo di traiettoria che il pedone ha seguito durante l’urto.
Le tre tipologie d’urto più comuni sono le seguenti:
·Wrap trajectory (il pedone viene caricato sul cofano e poi rilasciato a terra);
·Forward projection (il pedone viene proiettato in avanti lungo la direttrice di marcia del
veicolo);
·Fender vault (il pedone viene colpito e caricato sul bordo laterale del cofano per poi esser
rilasciato).
4.0 Calcolo velocità di caduta motocicli
Il modulo consente di determinare la velocità di caduta di un veicolo a due ruote a partire dalla
conoscenza di parametri quali:
- lunghezza tracce di scarrocciamento
- la tipologia di asfalto asfalto bituminoso nuovo, consumato asfalto in cemento
- presenza o meno della carenatura sul veicolo
5.0 Modulo quantità di moto
Il modulo consente di determinare la velocità pre urto dei veicoli coinvolti in un sinistro a partire
dalla posizione di quiete assunta, dalla quota parte di energia cinetica dissipata in deformazioni,
della configurazione e della posizione all’urto.
La schermata iniziale del software è caratterizzata da una barra di menù posta nella parte superiore
dello schermo, e da tre indicatori luminosi che evidenziano le operazioni da eseguire per la corretta
e completa simulazione dell’incidente.
PRO IMPACT 3.0 - Manuale d'uso
PRO IMPACT 3.0
Introduzione
Il programma Pro-Impact 3.0 permette di analizzare gli urti frontali e i tamponamenti tra veicoli, sia coassiali che eccentrici, calcolando i dati cinematici e dinamici dei veicoli e le accelerazioni sulla testa degli occupanti. Inoltre il SW permette di calcolare i coefficienti di attrito tra ruote e strada per i vari tipi di veicolo e al variare delle condizioni della strada, degli pneumatici e delle condizioni atmosferiche. Un ulteriore modulo di calcolo è dedicato all’analisi degli urti fra veicolo e pedone, permettendo la stima della velocità di impatto a partire dai dati disponibili sul luogo del sinistro.
Sono inoltre presenti un modulo per l’analisi dello scarrocciamento di motocicli e un modulo per la ricostruzione di incidenti col metodo della quantità di moto.
Caratteristiche minime richieste
Sistema operativo:
- Windows 98 SE
- Windows 2000
- Windows XP
- Windows Vista
Caratteristiche hardware minime richieste:
- Processore: Intel compatibile, velocità minima consigliata: 1 GHz
- Risoluzione: minima 800x600, consigliata 1024x768
Istruzioni
La schermata iniziale del software è caratterizzata da sei pulsanti che consentono di scegliere quale delle funzioni attivare:
1. Attrito ruota-strada
2. Urti coassiali
3. Urti con pedone
4. Scarrocciamento
5. Quantità di moto
6. Energia di deformazione
1. Attrito veicolo/strada
Questo menù consente di calcolare il valore del coefficiente di attrito per un dato veicolo, in una determinata situazione di asfalto, usura dei pneumatici, tempo e range di velocità.
Utilizzando questo menù si apre una finestra che permette di selezionare, per il veicolo scelto:
• la tipologia di asfalto: nuovo, liscio o molto liscio;
• lo stato dello stesso: asciutto, umido o bagnato;
• lo stato dei pneumatici montati sulla vettura: nuovi, usati o molto usati;
• il range di velocità.
In base a quanto scelto viene calcolato e visualizzato il coefficiente di attrito caratteristico di quella situazione.
2. Urti coassiali
Per il calcolo dell’urto tra veicoli, il SW, oltre alle equazioni della conservazione della quantità di moto, del momento della quantità di moto e dell’energia, utilizza i dati sperimentali ottenuti da crash test contro barriera di tipo anteriore e posteriori per determinare la curva caratteristica del comportamento strutturale del veicolo, forza vs. deformazione. Tale curva viene calcolata attraverso l’integrazione numerica delle curve accelerazione vs. tempo acquisite direttamente durante la prova di crash.
Dalla simulazione si ottengono:
• accelerazione massima e media dei due veicoli
• velocità di uscita dall’urto dei due veicoli
• deformazione massima e residua dei due veicoli
• coefficiente di restituzione
• durata dell’urto
Il SW viene già fornito con un data base di curve di accelerazione vs. tempo relative a diverse prove di crash a bassa velocità sia anteriori che posteriori, per numerosi modelli di autoveicoli; Il data base, è espandibile dall’utente, con l’inserimento di nuovi dati.
La schermata iniziale del software è caratterizzata da una barra di menù posta nella parte superiore dello schermo, e da quattro indicatori luminosi che evidenziano le operazioni da eseguire per la corretta e completa simulazione dell’incidente
Nella barra in alto compaiono dei voci di menù
• File
• Database
• Carica veicoli
• Dati incidente
• Calcolo
• Accelerazione della testa
File
All’interno del menù File si trovano alcune opzioni:
1. Salva report consente di salvare in formato html i risultati della simulazione.
2. Stampa report consente di stampare i risultati della simulazione
3. Stampa basi teoriche consente di stampare le basi teoriche del programma
4. Fine consente di uscire dal programma
Data base
Selezionando Data base si ha la possibilità di scegliere fra due sotto menu:
Inserisci nuovi veicoli da crash test:
Questo sottomenù consente di inserire nuovi veicoli mediante la digitalizzazione delle curve accelerazione tempo ricavate da crash test contro barriere. Tali curve, per potere essere digitalizzate, devono essere salvate preventivamente sul PC in formato JPG.
Dopo aver scelto “Inserisci nuovi veicoli da crash test” si apre una seconda finestra di dialogo come di seguito riportata.
Nella maschera centrale devono essere inseriti i valori di massa, momento d’inerzia e dimensioni della vettura da inserire; devono essere inseriti anche la velocità di impatto e la percentuale di overlap del crash test relativo al veicolo da inserire. E’ necessario inoltre immettere nella maschera anche la tipologia di crash test (contro barriera o contro carrello mobile) e la massa della struttura contro cui urta il veicolo.
Una volta inseriti questi dati e premuto il tasto OK si apre una finestra che consente di caricare l’immagine della curva accelerazione-tempo del veicolo in formato JPG da digitalizzare. Una volta visualizzata la curva, devono essere inseriti i fattori di scala dei due assi di riferimento:
1. Il software chiede di individuare sul grafico un punto di origine e di inserire le sue
coordinate (tipicamente (0;0)).
2. Il software chiede di indicare un punto sull’asse delle ordinate e uno su quello delle ascisse, indicando le relative coordinate.
La fase successiva consiste nel cliccare, con il cursore, sui punti della curva ritenuti significativi, che verranno quindi digitalizzati; il SW indicherà per ogni punto se si vuole digitalizzarne un altro o fermarsi. Completata la digitalizzazione si può salvare la curva e i dati precedentemente inseriti.
Data base veicoli MacMillan
Il Sw, nel caso non siano presenti le curve di accelerazione vs. tempo derivanti da crash test relative ai veicoli coinvolti nel sinistro, per stimare la curva forza vs. deformazione del veicolo utilizza il modello di MacMillan. All’interno del Sw è presente un vasto database che può essere ulteriormente aggiornato mediante il sottomenù inserimento nuovi veicoli.
Accedendo a questo sottomenù si apre una nuova finestra che consente di immettere i dati geometrici (larghezza, passo, lunghezza, sbalzo anteriore) e quelli fisici (massa e momento di inerzia) che servono per la determinazione delle curve forza vs. deformazione con l’approssimazione di MacMillan.
Il sottomenù Eliminazione veicoli permette di eliminare i dati relativi ai veicoli immessi dall’utente; dopo aver selezionato il veicolo e premuto il pulsante OK, è richiesta una ulteriore conferma per procedere alla cancellazione.
Non è possibile invece eliminare i dati relativi ai veicoli presenti di default nel data base del SW.
Carica Veicoli
Il menù Carica veicoli consente di caricare le curve forza vs. deformazione per i veicoli voluti e stabilire il tipo di urto: tamponamento o frontale.
Il veicolo A è impostato per effettuare urti sono frontali. Il veicolo B è impostato per effettuare urti sia frontali che posteriori e si può, quindi, scegliere se caricare dal data base curve forza vs. deformazione relative a urti frontali o ad urti posteriori.
Ad ogni operazione di caricamento dei veicoli si accende la relativa spia verde sulla schermata iniziale, a conferma del buon esito dell’operazione.
Il menù massa degli occupanti consente di aggiungere alla massa netta degli autoveicoli quella degli occupanti e quindi di effettuare il calcolo con la massa totale.
La scelta del tipo di veicolo avviene tramite la lista nella finestra di dialogo che compare selezionando l’opzione “carica veicolo A”, oppure “carica veicolo B”. Nella lista sono indicati i veicoli per i quali sono disponibili nel data base le curve di accelerazione vs. tempo, ricavate da prove di crash.
Selezionando i veicoli da tale lista il Sw carica le curve accelerazione-tempo per le successive elaborazioni.
Nel caso in cui i veicoli coinvolti nel sinistro non siano presenti nella lista o nel caso in cui la velocità relativa dei due veicoli al momento del sinistro sia superiore a 25 km/h è possibile, cliccando il pulsante “MacMillan”, aprire una seconda finestra di dialogo con una ampia lista di veicoli. Scegliendo fra questi, il Sw utilizza il modello di MacMillan per stimare la curva forza vs. deformazione del veicolo. In seguito le curve verranno elaborate per determinare i parametri di uscita precedentemente elencati.
Dati incidente
Il menu Dati incidente è costituito da due sottomenù:
Posizione centro di impatto dei veicoli
Inserimento dati del sinistro
Il sottomenù Posizione centro di impatto dei veicoli consente all’utente di inserire le velocità di arrivo all’urto dei due veicoli, il livello di frenata delle due vetture al momento dell’impatto, ed il punto di impatto sui due veicoli.
Nella finestra di dialogo è possibile inserire un coefficiente di attrito tra ruota e strada sia manualmente (come indicato dal cerchio giallo) sia utilizzando un algoritmo basato sulla logica fuzzy (come indicato dal cerchio verde).
Questa ultima funzionalità è accessibile indipendentemente dall’analisi di un urto, anche dal menù Attrito veicolo/strada, a cui si rimanda per i dettagli.
Al termine dell’operazione di caricamento dei dati sull’incidente, si accende la relativa spia verde sulla schermata iniziale, a conferma del buon esito dell’operazione.
Il sottomenù inserimento dati sinistro consente di inserire il numero di sinistro, la data del sinistro, le targhe dei veicoli coinvolti ed il nome della controparte.
Calcolo
L’opzione esegui il calcolo può essere effettuata una volta caricati i veicoli e i dati sull’incidente (si hanno le tre spie corrispondenti accese con luce verde).
Il sottomenù esegui calcolo da il via al processo di calcolo.
Durante l’operazione di calcolo (che può durare anche alcuni minuti), la corrispondente spia sulla schermata iniziale lampeggia. Una volta ultimato tale processo, la spia lampeggiate diventa verde e vengono visualizzati i risultati.
I risultati sono costituiti dai dati numerici dell’elaborazione e dalle curve velocità ed accelerazione nel tempo.
Nel caso in cui venga simulato un tamponamento è possibile determinare l’accelerazione della testa subita dai passeggeri del veicolo tamponato, cliccando sul pulsante “calcolo accelerazione testa”, cerchiato in rosso nell’immagine seguente.
Cliccando sul pulsante si apre una seconda finestra di dialogo su cui è possibile scegliere il veicolo coinvolto nel sinistro scorrendo la lista dei veicoli che appare e premendo il pulsante OK e ottenere il valore dell’accelerazione della testa; se il veicolo voluto non è presente nella lista, viene effettuato il calcolo in base al passo dell’auto coinvolta nel sinistro (premendo nella finestra il pulsante ALTRO).
Questa ultima funzionalità è accessibile, indipendentemente dall’analisi di un urto, anche dal menù
Accelerazione della testa, cui si rimanda per i dettagli.
Accelerazione della testa
Questo menù consente di calcolare, indipendentemente dall’avere svolto precedentemente una analisi di un urto tra due veicoli, il valore dell’accelerazione della testa subita dai passeggeri di un veicolo tamponato, a partire dall’accelerazione subita dalla vettura.
Nel caso in cui venga scelto il tipo di veicolo e quindi premuto OK, è necessario inserire l’accelerazione subita dalla vettura scelta (come indicato, nella figura seguente, dal cerchio in giallo), ottenendo così l’accelerazione della testa subita dai passeggeri (cerchio in rosso).
Nel caso in cui il veicolo non sia presente nella lista e venga premuto ALTRO, è necessario inserire il passo della vettura considerata (come indicato nel cerchio in verde), l’accelerazione subita dalla vettura (come indicato nel cerchio in nero) e si ottiene l’accelerazione della testa subita dai passeggeri (come indicato nel cerchio in blu).
3. Urti con pedone
Questa sezione di PRO-IMPACT è dedicata all’analisi degli urti con pedone. Per procedere in tale analisi è necessario, innanzi tutto, individuare il tipo di traiettoria che il pedone ha seguito durante l’urto.
Le tre tipologie d’urto più comuni sono le seguenti:
·Wrap trajectory (il pedone viene caricato sul cofano e poi rilasciato a terra);
·Forward projection (il pedone viene proiettato in avanti lungo la direttrice di marcia del veicolo);
·Fender vault (il pedone viene colpito e caricato sul bordo laterale del cofano per poi esser rilasciato).
Altri due tipi di impatto meno comuni, ma che comunque si distinguono dagli altri sono:
·Somersault (il pedone ruota su se stesso e passa sopra al tetto del veicolo compiendo uno o più giri in aria, ricadendo dietro al veicolo);
·Roof vault (il pedone ruota su se stesso e colpisce il tetto del veicolo dal quale ricade generalmente a lato del veicolo).
Il riconoscimento del tipo di urto è possibile seguendo la procedura guidata dai messaggi lampeggianti che si generano al centro della schermata. Prima viene richiesto di indicare i punti della carrozzeria del veicolo sui quali sono localizzati i danni (cliccando con il mouse, si generano dei punti viola). Al termine di questa operazione si procede alla successiva cliccando sul bottone giallo FATTO.
Quindi viene richiesto, tramite un nuovo messaggio lampeggiante, di indicare la posizione di quiete del pedone, cliccando sull’area dello scenario del sinistro. Dopo questa operazione il software è in grado di riconoscere il tipo di traiettoria, indicata al di sotto dello scenario, seguita dal pedone durante l’urto (la prima spia posta in alto a sinistra da rossa diventa verde e il messaggio che l’affianca riporta Traiettoria del pedone identificata). Questa operazione è importante in quanto permette di individuare quale set di regole fuzzy utilizzare per la specifica traiettoria.
Premendo sul pulsante Esegui il calcolo si passa alla procedura fuzzy
Fuzzy
Il modulo fuzzy calcola la velocità a cui avviene l’impatto, utilizzando set di regole specifiche per ogni tipologia d’urto, a partire dai seguenti dati (vedi riquadri in verde):
1. altezza del frontale;
2. angolo del frontale;
3. altezza del pedone;
4. distanza punto di impatto dal bordo laterale del frontale (solo per traiettorie fender);
5. distanza di lancio;
6. distanza fra il punto d’urto e l’inizio delle tracce di frenata.
I parametri possono esseri impostati utilizzando gli appositi controlli oppure cliccando
Nei casi in cui la fase di frenata del veicolo è posticipata può avvenire l’investimento del pedone. In questo caso il modulo riesce ad identificare l’investimento, segnalato da un messaggio lampeggiante in basso a sinistra, ma non può calcolare la velocità di impatto (nell’investimento perde significato il parametro 5 distanza di lancio che è fondamentale per una ricostruzione dell’incidente basata sul moto del pedone).
Le tipologie d’urto risolvibili con il modulo fuzzy, in presenza dei dati necessari, sono Wrap,
Forward e Fender Vault.
Il risultato ottenuto viene riportato nella schermata principale. I risultati possono essere salvati o stampati accedendo al menu File nella schermata principale, dove possono essere inseriti anche alcuni dati riguardanti il sinistro. Una volta che si è terminato il calcolo si può tornare alla schermata principale di PRO-IMPACT premendo il pulsante ESCI.
4.1 Calcolo velocità di caduta motocicli
Il modulo consente di determinare la velocità di caduta di un veicolo a due ruote a partire dalla conoscenza di parametri quali:
- lunghezza tracce di scarrocciamento (cerchio giallo)
- la tipologia di asfalto asfalto bituminoso nuovo, asfalto bituminoso consumato asfalto in cemento (barra a scorrimento in rosso)
- presenza o meno della carenatura sul veicolo (cerchio verde)
una volta inseriti tali parametri premendo il pulsante OK (cerchio blu) verrà visualizzato il valore di velocità al momento della caduta del veicolo (cerchio viola)
5.0 Modulo quantità di moto
Il modulo consente di determinare la velocità pre urto dei veicoli coinvolti in un sinistro a partire dalla posizione di quiete assunta, dalla quota parte di energia cinetica dissipata in deformazioni, della configurazione e della posizione all’urto.
La schermata iniziale del software è caratterizzata da una barra di menù posta nella parte superiore dello schermo, e da una lista di operazioni che evidenzia la sequenza da seguire per la corretta e completa simulazione dell’incidente.
Nella barra in alto compaiono le seguenti voci di menù:
• File
• Planimetria
• Post Urto
• QdM
File
All’interno del menù File si trovano alcune opzioni:
1. Salva report consente di salvare in formato html i risultati della simulazione.
2. Stampa report consente di stampare i risultati della simulazione
3. Database veicoli consente la gestione del database aggiuntivo dei veicoli
4. Fine consente di uscire dal programma
Database veicoli
Selezionando Database veicoli si ha la possibilità di scegliere fra due sotto menu:
• Inserimento nuovi veicoli
• Eliminazione veicoli
Il sottomenù per l’inserimento dei veicoli consente di caricare all’interno del data base nuovi modelli del veicolo immettendo valori di massa, lunghezza, larghezza e momento di inerzia.
Il sottomenù per l’eliminazione dei veicoli consente di eliminare all’interno del data base i nuovi modelli del veicolo selezionando il nome del file corrispondente.
Planimetria
Il menu planimetria consente di inserire e leggere la planimetria dello stato dei luoghi in formato JPG o BMP; si consiglia di usare immagini con risoluzione non troppo elevata: il migliore compromesso fra definizione dell'immagine e praticità d'uso si ottiene con immagini che non superino eccessivamente le dimensioni in pixel del monitor.
Una volta caricata la planimetria si apre una finestra di dialogo che consente di determinare la scala del disegno si deve inserire il valore della lunghezza di un segmento individuato nella planimetria.
Definita la scala del disegno si devono indicare i veicoli che risultano coinvolti nel sinistro scegliendoli all’interno della lista riportata nel database; se i veicoli non si trovano all’interno di tale lista è comunque possibile inserirli come esposto precedentemente.
Inseriti i veicoli si deve individuare sulla planimetria quale sia stato il punto di contatto tra i due veicoli.
Nella fase di inserimento del PPU verrà visualizzato sullo schermo un sistema di riferimento ortogonale la cui origine sarà coincidente con il punto d’urto.
Si dovrà quindi inserire la posizione di quiete dei veicoli indicando la posizione di quiete del baricentro e l’orientazione dei veicoli.
Il programma, in base alla scelta dei veicoli e alle dimensioni degli stessi, consente di muovere, posizionare ed orientare i due figurini in scala raffiguranti i veicoli del sinistro.
Si devono quindi indicare quali siano stati i punti d’urto sui veicoli, evidenziando il punto di applicazione medio delle forze durante la fase d’urto.
I veicoli vengono quindi automaticamente posizionati all'urto in base al punto d'urto e ai centri dell'impulso scelti; resta da definire l'orientazione dei due veicoli in tale configurazione.
Contestualmente si deve indicare la direzione del vettore velocità all'urto per i due veicoli; si può quindi procedere con la fase successiva del calcolo.
POST URTO
Il menu consente di inserire i parametri per il calcolo delle velocità dei veicoli nella fase successiva all’urto dei due veicoli, in particolare il sw chiede di inserire il valore del coefficiente di attrito tra ruote e strada, se il veicolo nella fase successiva all’urto ha effettuato una rotazione in senso orario o antiorario e se ha effettuato una rotazione inferiore o superiore ai 360° (rotazione multipla).
Inseriti tali valori il sw calcola le velocità lineari e di rotazione dei veicoli indicando i parametri determinati e consentendo all’utente di effettuare eventuali modifiche a tali valori di accettare i valori calcolati o di effettuare nuovamente il calcolo inserendo diversi parametri di calcolo.
QDM
Prima di effettuare il calcolo delle velocità prima dell’urto dei veicoli coinvolti il sw richiede di determinare il valore della quota parte di energia cinetica dissipata dai veicoli in deformazioni plastiche. Per ogni singolo veicoli il sw richiede di indicare quale sia il lato sul quale sono state rilevate le deformazioni: anteriore posteriore o laterale in modo tale da poter indicare quali siano le metodologie per il calcolo dell’energia di deformazione
Nel caso di urto anteriore o posteriore l’energia di deformazione può essere valutata utilizzando tre diverse metodologie: metodo delle EES, metodo dei Ci, metodo del triangolo, nel caso invece di urto laterale si possono utilizzare due diversi metodi: metodo delle EES, e dei Ci.
Il metodo dei Ci necessita l’inserimento delle sei misure di deformazione, della larghezza della zona deformata e dell’angolo della forza media durante la fase d’urto delle forze scambiate tra i veicoli rispetto all’asse longitudinale dell’auto Il metodo del triangolo invece consente di determinare l’energia di deformazione del veicolo approssimando il profilo deformato presente sul veicolo mediante triangolo, rettangoli o trapezi.
Risulta necessario indicare quale tipologia di crash test di riferimento si ha a disposizione per ladeterminazione della curva di rigidezza del veicolo in questione.
Ogni tipologia di danno necessita l’inserimento di dati quali il valore della massima deformazione presente sul veicolo, della larghezza della zona deformata e quale la velocità alla quale è stato eseguito il crash test; nel caso in cui si utilizzi come crash test di riferimento quello del veicolo contro barriera con offset del 40% si deve indicare se la barriera contro cui il veicolo ha urtato è rigida o deformabile.
