馮如杯創(chuàng)意論文模板-修訂版2

北京航空航天大學(xué)第二十七屆“馮如杯”學(xué)生創(chuàng)意大賽參賽作品.3.3電磁緩沖裝置考慮到減震裝置足夠的緩沖性能和可控性的需求。采用電磁減震裝置1.4.4超聲波預(yù)警裝置為能在車禍發(fā)生前激活裝置，采用超聲波預(yù)警裝置。信號經(jīng)過預(yù)置計(jì)算機(jī)處理，分析出汽車與人相撞的概率。當(dāng)概率大于一定數(shù)值時(shí)啟動(dòng)裝置。 二、技術(shù)支持2.1超聲波預(yù)警裝置2.1.1超聲波預(yù)警原理 車頭部分安裝超聲波發(fā)射和接收裝置，獲得超聲波發(fā)射和返回時(shí)的頻率數(shù)據(jù)。通過多普勒效應(yīng)，在預(yù)置計(jì)算機(jī)中通過計(jì)算得出汽車與人相撞的概率，大于平均值便觸發(fā)。傳感器電路分為距離傳感器、速度傳感器、加速度傳感器三部分，分別用來采集汽車與被撞者的距離、汽車行駛速度和汽車剎車產(chǎn)生的加速度，我采用的距離傳感器是超聲波傳感器，設(shè)定的距離是80厘米?？刂破麟娐沸枰O(shè)計(jì)一個(gè)程序，讓單片機(jī)根據(jù)以上信息和安全氣囊彈出用時(shí)（一般是30毫秒）進(jìn)行綜合分析計(jì)算，一旦計(jì)算結(jié)果是“無法避免碰撞”，就立即減速并啟動(dòng)安全氣囊，并保證在碰撞前彈出氣囊，使汽車與被撞者相碰的是完全彈出的柔軟氣囊。2.2氣動(dòng)電磁減震裝置2.2.1氣動(dòng)電磁減震裝置結(jié)構(gòu)組成減震氣囊，活塞體，減速線圈，電磁鐵，氣閥2.2.1電磁減震裝置結(jié)構(gòu)示意2.2.2氣動(dòng)電磁減震裝置工作原理首先，當(dāng)預(yù)置計(jì)算機(jī)判斷相撞后，將信號發(fā)送給氣動(dòng)裝置打開氣閥，釋放出高壓氣體將活塞推出，使安全氣囊突出車頭，營造減震空間。當(dāng)活塞完全打開后，打開排氣通道，啟動(dòng)電磁鐵，并給減速線圈通電。利用電磁力給受撞擊的活塞減速。F=2nBlv。F的大小通過計(jì)算獲得。人體撞擊氣囊首先通過動(dòng)量定理m1v1=(m1+m2)v1’+F△t。t由平時(shí)實(shí)驗(yàn)得出。然后便是恒力減速段，人體最大承受的平均加速度在5g到9g之間，通過統(tǒng)計(jì)，得出平均加速度a和平均體重m，計(jì)算出F=ma，用于設(shè)計(jì)減速線圈圈數(shù)n，寬度l和電磁場強(qiáng)度B。應(yīng)用電磁減震的原因如下：1.電動(dòng)裝置反應(yīng)快，與計(jì)算機(jī)相容性更好。2.電磁力為恒力，并且控制起來更精準(zhǔn)。可以達(dá)到最大程度分散沖擊力的效果。三、預(yù)計(jì)技術(shù)難點(diǎn)3.1結(jié)構(gòu)重量結(jié)構(gòu)重量相比于純氣體減震裝置過重，主要在于后端的氣動(dòng)裝置和電磁鐵減速裝置。這樣會(huì)增大耗油量，不受歡迎，并可能會(huì)導(dǎo)致裝置啟動(dòng)速度降低。增大誤差。3.2成本電磁鐵減速需要的設(shè)備成本較高，長期使用需要消耗較高的費(fèi)用。3.3空間結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，需要一定的空間來安置裝置，保證裝置能正常運(yùn)行四、創(chuàng)意應(yīng)用前景初代的安全氣囊設(shè)想僅僅是利用氣體吸收沖擊力保護(hù)車內(nèi)人員，然而對車外人員無任何保護(hù)作用，并且車內(nèi)安全氣囊同樣可能會(huì)造成窒息等危險(xiǎn)。之后的安全氣囊為了防止彈出氣囊危害乘客變?yōu)榕蛎浡月牡团蛎洑饽遥窈蟀踩珰饽乙矊⒓筛鞣N傳感器來更精準(zhǔn)的保護(hù)乘員安全。而如果將氣囊外置，既可以保護(hù)雙方，起到內(nèi)置氣囊的保護(hù)作用，還可以消除內(nèi)置氣囊的弊端。目前沃爾沃已經(jīng)設(shè)計(jì)了車兩側(cè)和車前窗的外置安全氣囊，并且經(jīng)過測試起到了很好的效果。不設(shè)計(jì)車頭外置安全氣囊的主要原因是怕造成二次傷害。而該裝置的超聲波預(yù)警裝置為解決這一問題提供了一個(gè)很好的想法。并且電磁減速裝置經(jīng)過優(yōu)化同樣可以發(fā)揮其精髓：恒力減速。氣閥彈出的啟動(dòng)方式同樣可以得到改進(jìn)。五、結(jié)束語隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對于出行安全的需求與來越高。現(xiàn)代交通的發(fā)達(dá)雖然給人們帶來了無盡的便利，但同時(shí)也增加了許多安全隱患。有人曾稱交通事故為“現(xiàn)代社會(huì)的交通戰(zhàn)爭”，交通事故像一個(gè)隱形的殺手，潛伏在馬路上等待著違章違規(guī)的人出現(xiàn)。交通安全狀況的好壞，公民在交通中安全系數(shù)的大小，很大程度上取決于公民對交通安全的關(guān)心程度，取決與安全意識的強(qiáng)弱。或許有一天，外置安全氣囊將成為標(biāo)配。當(dāng)然，本文只是對汽車外置安全氣囊