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汽车碰撞试验中的几个问题

汽车碰撞试验中的几个问题
一、汽车碰撞实验数据的有效性
实际发生的汽车碰撞形式是多种多样的,碰撞时的速度、碰撞的角度、碰撞的部位、碰撞时车内的质量分布情况等等都是千差万别的。

汽车碰撞试验不可能精确再现这些情况,汽车的碰撞试验又是破坏性试验,耗资不菲,所以只能选择一些有代表性的试验条件进行试验。

这样,汽车碰撞试验的结果就只能是参考值,而不是绝对值。

二、汽车碰撞实验的权威性
为了保证汽车产品的质量,很多国家用法规形式对汽车碰撞安全性作出强制性要求,如美国的联邦机动车安全法规FMVSS,欧洲法规ECE/EEC。

我国也制定了相关规则。

在这些法规中规定了与安全有关的部件的性能要求,汽车碰撞试验是其中的重要内容。

在汽车产品的安全性能评定中,汽车碰撞试验数据的权威性是无庸置疑的。

三、汽车碰撞试验的种类
汽车碰撞试验分为两大类,模拟试验验和实车试验。

从降低成本,方便对某专项进行重复性试验,人为改变实验环境等等需要出发,往往采用模拟试验验方法。

例如台车、台架试验,就是在试验台上模拟汽车碰撞事故来进行试验的。

而实车碰撞是用真实汽车整体进行碰撞,这种试验方法能真实反映汽车碰撞的综合指标,是模拟试验不能取代的。

实车碰撞有很多种方式,例如:
固定壁碰撞试验:将试验用汽车加速到一定的速度,然后用与固定壁(宽不小于3米,高不小于1.5米)垂直的或成一定角度的方向进行碰撞。

移动壁碰撞试验:在平台车上装载可移动的壁,激素到一定速度后撞击静止状态下的被试验汽车。

常用于侧面撞击和尾部撞击。

两车相撞:两台试验车正面、侧面、后面相撞。

翻车试验:有下落试验(主要用于检验车顶、车身的强度)和平台翻车试验。

在汽车安全法规中,对各种试验的条件和指标都做了详细的规定。

例如FMVSS规定,固定壁碰撞试验的试验车速为48公里/小时,碰撞后方向盘水平位移量不大于127毫米,燃油泄漏每分钟不超过1盈司,假人的任何部分都不得离开车厢,假人各部分损伤不超标,等等。

四、汽车碰撞的冲击力和伤害
汽车碰撞时产生的冲力力不仅很大,而且很复杂。

在碰撞的瞬间冲击力的波形与碰
撞的速度、相撞双方的质量分布、接触处的形状、材料、变形等等因素相关。

用最简单的公式F=m(V'-V)/t计算得到的只是名义上的平均冲击力。

如果平均冲击力是400公斤,那么最大冲击力就可能超过1吨。

那么人体能够承受的冲击力有多大呢?这又是一个复杂的问题。

飞行员在空中进行
高速俯仰运动时,脊梁承受的力超出上身重量的10倍。

但他是训练有素的专门人员,飞行员座椅的设计又充分考虑了飞行的情况。

人能够承受的力与许多因素有关,其中最重要的恐怕就是力的方向。

直立时很多人能挑起100公斤的担子,但是,同样的重量如果横向作用于他的腰部,恐怕谁也承受不起。

所以,撞车时是否受伤,很大程度要看他的运气。

也就是说要看碰撞时的着力点,碰撞力能否按照设计设置的路径有效地分散,等等。

相同质量、相同车型、相同的相对速度下进行的多次碰撞,对乘员的伤害程度可以有很大的差别。

碰撞安全性车身(GOA车身),是现代汽车安全设计的基本安全理念,计算机采用最新的有限元法(FEM)和通过对许多碰撞实例研究的结论对车身结构进行设计。

在不增加车辆重量和制造成本的前提下,提高车身刚度,优化车身结构,提高了车辆的综合安全性。

发生碰撞时,GOA车身的能量吸收机构能够有效地吸收来自前面、后面和侧面撞击所产生的能量。

该结构通过车身前部或后部的变形,根据层层破坏、层层吸收的原则,使碰撞的冲击力得以缓冲和分散。

又由于车厢的刚性结构,在将传至乘员的冲击力减小的同时也使车厢的变形减至最小。

这样能够保护驾驶舱的
完整性及保护乘员安全逃离。

具体要使以下三种情况得到保证:
1、发生碰撞后驾驶室的变形量极小或者不变形。

2、碰撞后是否障碍车门打开。

3、能量吸收机构是否可以降低对成员造成二次碰撞的撞击力。

头部碰撞保护机构:发生碰撞后,乘客的头部有可能会和驾驶舱的某些部分发生接触。

为了减轻事故中这种二次碰撞对乘客头部的伤害,在立柱、装饰件及顶棚中采用了能量吸收材料。

在发生事故时,如果乘客头部与车顶、侧梁或门柱碰撞,在这些乘客的头部经常撞击的区域内的能量吸收材料就会发生塌陷,从而在减轻对乘客头部的伤害方面发挥作用。

转向柱能量吸收装置:此机构用于防止在碰撞事故中由于惯性驾驶员的胸部撞击到转向盘而造成伤害。

此机构在工作时当撞击力达到预设值,方向盘将向下溃缩,让出一定的空间,这样减轻了对驾驶员胸部的伤害。

另外,如果有撞击力从下向上作用在转向轴上,转向轴将从中间断开,从而避免了转向柱上移而伤害到驾驶员。

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