汽車(chē)安全技術(shù)汽車(chē)碰撞安全性設(shè)計(jì)概要演示文稿

汽車(chē)安全技術(shù)汽車(chē)碰撞安全性設(shè)計(jì)概要演示文稿目前一頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)3.1概述汽車(chē)碰撞安全性問(wèn)題分兩種情況：①新汽車(chē)產(chǎn)品的碰撞安全性設(shè)計(jì)問(wèn)題②已有汽車(chē)產(chǎn)品的碰撞安全性改進(jìn)問(wèn)題

新設(shè)計(jì)有充分的設(shè)計(jì)空間

改進(jìn)設(shè)計(jì)更有挑戰(zhàn)性目前二頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)研究方法發(fā)展：經(jīng)驗(yàn)法、試驗(yàn)法、分析法⒈經(jīng)驗(yàn)法：?jiǎn)渭儜{直覺(jué)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行碰撞安全性設(shè)計(jì)和改進(jìn)的方法稱為經(jīng)驗(yàn)法。①直覺(jué)是通過(guò)多次相關(guān)經(jīng)驗(yàn)積累產(chǎn)生的；②經(jīng)驗(yàn)法以大量汽車(chē)碰撞事例為基礎(chǔ)。目前三頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)⒉汽車(chē)碰撞試驗(yàn)方法：主要是通過(guò)模擬汽車(chē)碰撞事故中的一些典型的和重要的碰撞過(guò)程來(lái)獲取對(duì)不同結(jié)構(gòu)緩沖吸能特性認(rèn)識(shí)，實(shí)質(zhì)上是通過(guò)人為碰撞事件在短時(shí)間內(nèi)獲取足夠多經(jīng)驗(yàn)的一種“經(jīng)驗(yàn)法”。

試驗(yàn)過(guò)程和實(shí)際碰撞有區(qū)別。

目前四頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)作用：①研究結(jié)構(gòu)的緩沖吸能特性②檢驗(yàn)汽車(chē)零部件能否滿足汽車(chē)碰撞安全性

特點(diǎn)：①受試驗(yàn)方法和裝備的先進(jìn)性的影響②用真實(shí)物體在真實(shí)碰撞條件下試驗(yàn)?zāi)壳拔屙?yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)⒊數(shù)學(xué)分析方法（仿真法）：主要是應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué)工具進(jìn)行汽車(chē)碰撞過(guò)程的分析方法。解析法、多剛體動(dòng)力學(xué)法、有限元法等。特點(diǎn)：①可以節(jié)省碰撞試驗(yàn)次數(shù)，成本低、周期短②可以進(jìn)行危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)M。仿真是建立相應(yīng)物理系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型在計(jì)算機(jī)上解算的過(guò)程。數(shù)學(xué)模型是仿真的基礎(chǔ)。目前六頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)3.2經(jīng)驗(yàn)法和試驗(yàn)法⒈經(jīng)驗(yàn)法：

經(jīng)驗(yàn)法不需要很深的的理論和很高技術(shù)水平，是一種創(chuàng)造。

經(jīng)驗(yàn)法是最直接的設(shè)計(jì)方法，但往往不完善，需要輔以其他方法，將直接經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為科學(xué)、使用、可靠的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。目前七頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)法的例子-安全帶的發(fā)明

汽車(chē)安全帶挽救了無(wú)數(shù)人的生命，是對(duì)行車(chē)安全的一項(xiàng)重要貢獻(xiàn)。美國(guó)安全榮譽(yù)紀(jì)念館于近期接納了三點(diǎn)式安全帶的發(fā)明人尼·波林。

尼·波林原是一名飛機(jī)設(shè)計(jì)師，1958年他到底特律沃爾沃汽車(chē)公司工作。在考慮汽車(chē)遇到緊急剎車(chē)或碰撞事故時(shí)，如何能使司機(jī)、乘客牢牢地固定在坐位上，以抵擋住猛烈撞擊不受傷害時(shí)，他認(rèn)為，用皮帶一邊橫跨胸部，一邊橫跨腰下臀部，從同一固定點(diǎn)由上往下緊扣，能固牢整個(gè)人體。這即是今日人們?cè)缫咽熘娜c(diǎn)式汽車(chē)安全帶。

1963年，沃爾沃汽車(chē)公司把尼·波林的三點(diǎn)式汽車(chē)安全帶注冊(cè)，并在自產(chǎn)的汽車(chē)上裝配。同時(shí)，沃爾沃還把安全帶發(fā)明，免費(fèi)提供給其他企業(yè)使用，以推廣這項(xiàng)保護(hù)生命的發(fā)明。目前八頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)法的例子-安全氣囊的發(fā)明1953年8月18日，美國(guó)人約翰，赫特里特獲得了“汽車(chē)緩沖安全裝置”的美國(guó)專利。赫特里特是一位自學(xué)成才的賓夕法尼亞州工程師，他在1952年的一次事故后，萌發(fā)了設(shè)計(jì)撞車(chē)安全裝置的想法。在這次事故中，他為躲避一個(gè)障礙物而猛打方向盤(pán)進(jìn)行制動(dòng)，他和妻子都用手臂本能地保護(hù)坐在前座中間位置上的女兒。這次事故后他意識(shí)到必須有一個(gè)更好的方法來(lái)保護(hù)乘員，兩周之后他繪好了設(shè)計(jì)圖紙交給了代理人，這份圖紙確定了今天安全氣囊的雛型。目前九頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)⒉試驗(yàn)法：

試驗(yàn)法是一種直接客觀的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證方法。目的是再現(xiàn)實(shí)際道路上的車(chē)輛碰撞事故并對(duì)其研究。特點(diǎn)：需要特定的碰撞試驗(yàn)設(shè)施，牽引機(jī)構(gòu)、障礙壁、電測(cè)量系統(tǒng)、高速攝影測(cè)量系統(tǒng)、測(cè)試用假人。目前十頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)碰撞試驗(yàn)：正面碰撞車(chē)車(chē)偏置碰撞固定壁實(shí)車(chē)碰撞試驗(yàn)移動(dòng)壁側(cè)面碰撞翻車(chē)追尾碰撞

臺(tái)車(chē)模擬模擬碰撞試驗(yàn)臺(tái)架模擬靜態(tài)模擬碰撞試驗(yàn)?zāi)壳笆豁?yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)碰撞試驗(yàn)的作用：⑴對(duì)比優(yōu)選多方案中選優(yōu)、改進(jìn)研究、影響因素對(duì)比；⑵安全性評(píng)估直接測(cè)出結(jié)果，對(duì)設(shè)計(jì)、改進(jìn)及產(chǎn)品的安全性評(píng)價(jià)；⑶輔助設(shè)計(jì)與改進(jìn)輔助設(shè)計(jì)和改進(jìn)的手段。碰撞性試驗(yàn)是破壞性實(shí)驗(yàn)，成本高、耗費(fèi)時(shí)間大、試驗(yàn)結(jié)果和過(guò)程的瞬時(shí)性目前十二頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)3.3數(shù)學(xué)分析法⒈解析法⒉多剛體動(dòng)力學(xué)法⒊有限元法⒋仿真：汽車(chē)碰撞力學(xué)仿真目前十三頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)⒈解析法⑴建立碰撞力學(xué)模型及求解方法的分析⑵簡(jiǎn)單模型的精確分析⑶汽車(chē)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初期的碰撞概算優(yōu)勢(shì)：建立分析模型目前十四頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)⒉多剛體動(dòng)力學(xué)法⑴多體分析力學(xué)多剛體動(dòng)力學(xué)多柔體動(dòng)力學(xué)⑵計(jì)算多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)①基于拉格朗日方程②多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)③剛-柔混合多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)

計(jì)算機(jī)多體動(dòng)力學(xué)分析軟件—研究航天器、機(jī)器人等的基礎(chǔ)目前十五頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)目前十六頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)⒊有限元法20世紀(jì)80年代發(fā)展和完善的計(jì)算方法

目前十七頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)目前十八頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)目前十九頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)目前二十頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)目前二十一頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)目前二十二頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)10ms時(shí)的碰撞變形目前二十三頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)40ms時(shí)的碰撞變形目前二十四頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)目前二十五頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)分析軟件：DYNA3D（LS-DYNA3D、OASYS-DYNA3D）美國(guó)及英國(guó)早期應(yīng)用廣泛PAM-CRASH起源法國(guó)，早期歐洲應(yīng)用較多三維造型和分析軟件UGCATIA目前二十六頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)碰撞安全分析工程師結(jié)構(gòu)碰撞分析乘員保護(hù)分析安全開(kāi)發(fā)熟悉汽車(chē)碰撞安全基本原理和相關(guān)法規(guī)；熟悉碰撞安全分析相關(guān)軟件（Hypermesh，LS-DYNA，MADYMO，PAM-CRASH）的應(yīng)用目前二十七頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)3.4汽車(chē)碰撞安全性設(shè)計(jì)⒈整車(chē)?yán)硐肱鲎蔡匦寓趴v向碰撞理想特性①保證足夠生存空間，不產(chǎn)生過(guò)大變形；②乘坐室外的車(chē)體結(jié)構(gòu)盡可能變形，合理吸收碰撞能量⑵側(cè)面碰撞理想特性①車(chē)門(mén)和立柱盡可能大的剛性，變形要??；②車(chē)門(mén)內(nèi)板應(yīng)柔軟目前二十八頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)⒉碰撞安全性的反推設(shè)計(jì)法碰撞界面→緩沖吸能系統(tǒng)→安全區(qū)保護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)→轉(zhuǎn)向盤(pán)與內(nèi)飾系統(tǒng)→安全氣囊系統(tǒng)→→安全帶和安全座椅系統(tǒng)→人體響應(yīng)←安全法規(guī)目前二十九頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)3.5碰撞吸能結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)⒈焊點(diǎn)與吸能焊接強(qiáng)度、焊接形式的因素目前三十頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)a)焊點(diǎn)開(kāi)裂，彎折變形

b)焊點(diǎn)未開(kāi)裂，產(chǎn)生充分皺褶變形目前三十一頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于九點(diǎn)⒉壁厚與吸能壁厚太小不具備吸能條件壁厚太大不容易變形吸能壁厚對(duì)碰撞變形吸能特性的影響：⑴碰撞產(chǎn)生的最大阻力不同壁厚小最大阻力小，壁厚大最大阻