提高汽車(chē)耐撞性的能量吸收結(jié)構(gòu)研究

荊旭龍

[摘? ? ? ? ? ?要]? 隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車(chē)行業(yè)也發(fā)展迅速，但同時(shí)也加劇交通事故的發(fā)生。因?yàn)槠?chē)安全性能及耐撞性的程度不同，對(duì)人身安全的保障效果也呈現(xiàn)不同影響。只有提高汽車(chē)安全性能和耐撞性才有可能減少交通事故傷害，維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 汽車(chē);安全性能;耐撞性;能量吸收結(jié)構(gòu)

[中圖分類(lèi)號(hào)]? F407.471? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2019）05-0142-02

由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，交通車(chē)輛的迅速增加，導(dǎo)致交通事故也急劇增加，死亡率逐年上升。為了減小汽車(chē)交通事故帶來(lái)的傷亡，避免車(chē)輛行駛帶來(lái)的傷害，必須加強(qiáng)汽車(chē)耐撞性及對(duì)耐撞性吸收結(jié)構(gòu)的處理，提高生命安全。國(guó)家安全有關(guān)部門(mén)也曾著手加強(qiáng)汽車(chē)安全性能地監(jiān)控，以確保汽車(chē)安全及耐撞性能的有效發(fā)展。故本論文主要從提高汽車(chē)安全性能及汽車(chē)耐撞性方面出發(fā)，進(jìn)行研究探討，以求提出具體研究措施，從而加強(qiáng)安全保障，維護(hù)生命安全。

一、汽車(chē)安全性能研究

（一）汽車(chē)安全性能研究方向

汽車(chē)外形結(jié)構(gòu)的構(gòu)造對(duì)車(chē)輛的耐撞性處理非常重要。車(chē)主在購(gòu)車(chē)時(shí)不僅要考慮車(chē)的品牌特性及外在形象，還應(yīng)深入了解車(chē)身結(jié)構(gòu)，必要時(shí)對(duì)車(chē)的安全性進(jìn)行多方面測(cè)驗(yàn)，以便更好地確保汽車(chē)安全性。在汽車(chē)安全結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，汽車(chē)外在結(jié)構(gòu)的安全耐撞性對(duì)碰撞能量的吸收起著關(guān)鍵性的作用。因此在汽車(chē)制造中要想獲得高性能、高安全、高質(zhì)量的產(chǎn)品就需要加強(qiáng)其外型創(chuàng)造。

研究主要通過(guò)各種方式的實(shí)驗(yàn)演練來(lái)觀(guān)察車(chē)體結(jié)構(gòu)對(duì)汽車(chē)安全性能和碰撞性能量吸收的作用，譬如模擬演練、機(jī)車(chē)動(dòng)力測(cè)驗(yàn)等，在此基礎(chǔ)上研究增加汽車(chē)耐撞性的外形結(jié)構(gòu)模式，減少人員傷亡，保護(hù)人身安全。

（二）研究?jī)?nèi)容

研究發(fā)現(xiàn)中顯示影響汽車(chē)耐撞性的因素并不是單一的，恰如汽車(chē)材料自身的性能、承載的條件、焊接和自身限制因素等，這是汽車(chē)耐撞性研究無(wú)法忽視的環(huán)節(jié)。

汽車(chē)安全性能研究包含多種方面，研究?jī)?nèi)容也因此復(fù)雜多樣性。如今，關(guān)于汽車(chē)安全性能的研究主要是在汽車(chē)外型的耐撞性及系統(tǒng)的配備上。舉例子來(lái)說(shuō)，當(dāng)汽車(chē)因外在因素受到撞擊時(shí)，最先接觸的是汽車(chē)外在結(jié)構(gòu)的碰撞?？墒侨绻麤_擊太大，汽車(chē)損害嚴(yán)重，而且駕駛員及其乘坐者由于外在的擠壓內(nèi)在空間縮小，從而危及自身安全。如果在汽車(chē)制造或是研究過(guò)程中加強(qiáng)車(chē)型外在結(jié)構(gòu)的緩沖設(shè)置或是自身的吸收功能，能夠有效減少外在沖擊力，從而減免人員傷亡。這樣的設(shè)計(jì)理念不僅對(duì)機(jī)體自身，而且對(duì)乘坐員來(lái)說(shuō)無(wú)疑有重要的作用。

（三）保障汽車(chē)安全性的設(shè)施設(shè)備及作用

為減免在車(chē)輛事故中人員傷亡，汽車(chē)本身安裝有安全帶、安全椅和安全氣囊等，這是加強(qiáng)汽車(chē)安全性能不可缺少的設(shè)備。

我國(guó)交通法有嚴(yán)格規(guī)定，乘坐車(chē)必須系好安全帶才能上路，這也是汽車(chē)的必備設(shè)施，是汽車(chē)安全保護(hù)的不可少的裝備。其主要作用是當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，減緩車(chē)體撞擊對(duì)人員身體的沖擊，避免幅度過(guò)大造成第二次傷害。當(dāng)交通事故發(fā)生時(shí)，由于外力的撞擊程度不同，人體會(huì)發(fā)生不同程度的傷害。一旦幅度過(guò)大，人體不受本身控制時(shí)，而安全帶則會(huì)在一定程度上把控人體，以免造成不可挽回的后果。這是汽車(chē)安全性的重要保障，是我們乘車(chē)上路的必備品。

隨著交通事故的頻繁發(fā)生，安全氣囊成為人們乘車(chē)上路的重要安全設(shè)備。其作用主要是當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，在一定程度中減緩汽車(chē)撞擊帶來(lái)的傷害。在受到撞擊時(shí)，氣囊會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，迅速膨脹，來(lái)減緩人體頭部或其他部位的撞擊。自安全氣囊的發(fā)明應(yīng)用以來(lái)，已經(jīng)成功地減少了人員死亡率，在國(guó)際上廣受好評(píng)，安全氣囊的設(shè)置無(wú)疑是出行駕車(chē)人員的福音。隨著安全氣囊的智能化，汽車(chē)安全性得到進(jìn)一步地發(fā)展壯大。

如今人們的生活水平日益提高，汽車(chē)出行率急速增長(zhǎng)，人們對(duì)汽車(chē)的安全性持續(xù)關(guān)注，進(jìn)而促進(jìn)汽車(chē)生產(chǎn)商努力在各個(gè)方面加強(qiáng)汽車(chē)的安全性能。如安全防震玻璃的使用，防止乘客在事故發(fā)生時(shí)不甚甩出窗外或碎玻璃帶來(lái)的二次傷害。還有安全頭枕的運(yùn)用，減少頸椎的傷害。在兒童乘車(chē)保護(hù)方面，有兒童專(zhuān)用兒童安全座椅，安全固定，防止事故發(fā)生兒童因年幼體力不支造成的傷害，使兒童得到安全保護(hù)。

二、國(guó)內(nèi)外汽車(chē)耐撞性現(xiàn)狀

（一）國(guó)外對(duì)汽車(chē)安全耐撞性的探究

在汽車(chē)安全耐撞性設(shè)計(jì)過(guò)程中，各個(gè)國(guó)家根據(jù)國(guó)情不同提出了不同的規(guī)章制度，以此加強(qiáng)汽車(chē)的安全效能。各國(guó)之間分別制定出不同的法律法規(guī)加強(qiáng)汽車(chē)安全耐撞性，其中美國(guó)方面表現(xiàn)尤為突出。法律成為保障汽車(chē)安全耐撞性的重要方式，得益于各種法律的制定汽車(chē)安全性得到有力的保障。法律的制定成為加強(qiáng)汽車(chē)安全性的主要推動(dòng)力。

汽車(chē)安全問(wèn)題一直是國(guó)民問(wèn)題，盡管在不同的國(guó)家，但有著同樣的安全顧慮。為了加強(qiáng)汽車(chē)的安全性，避免人員傷亡，各個(gè)國(guó)家，尤其是早期的發(fā)達(dá)國(guó)家最投入對(duì)汽車(chē)安全的法律保障。英國(guó)、日本先后分別頒布道路實(shí)施法。德國(guó)于1925年頒布汽車(chē)相關(guān)法規(guī)和汽車(chē)零部件的使用的各項(xiàng)法律法規(guī)來(lái)保障汽車(chē)的安全性能。

由于人民生活水平的提高，為了滿(mǎn)足各大群眾的需要，在國(guó)家和政府的要求約束下各大汽車(chē)生產(chǎn)商也在努力加強(qiáng)完善汽車(chē)安全，以此滿(mǎn)足社會(huì)需求。

（二）國(guó)內(nèi)的研究

我國(guó)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展相較于發(fā)達(dá)國(guó)家而言比較晚，且不成熟，隨著改革開(kāi)放和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，近些年我國(guó)汽車(chē)安全碰撞的研究也開(kāi)始得到發(fā)展。加之人民對(duì)汽車(chē)的要求越來(lái)高，汽車(chē)的安全技能得到飛躍的發(fā)展。

就目前而言，國(guó)內(nèi)多次進(jìn)行汽車(chē)安全技術(shù)的交流研究，促進(jìn)汽車(chē)安全碰撞性能技術(shù)的提高。在汽車(chē)行業(yè)，國(guó)內(nèi)公司更加注重對(duì)品牌的研發(fā)與創(chuàng)新，打造主題品牌，創(chuàng)造更適合大眾，贏得大眾喜歡的，具有安全性能的機(jī)車(chē)。同時(shí)各高校設(shè)有專(zhuān)門(mén)汽車(chē)技術(shù)研發(fā)的專(zhuān)業(yè)，培養(yǎng)各種高新人才，從而促進(jìn)汽車(chē)的創(chuàng)新，增強(qiáng)汽車(chē)安全性能。

（三）發(fā)展方向

縱觀(guān)全局，中國(guó)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展還存在很大的提升空間。就單汽車(chē)安全性能這一方面而言，更需要國(guó)家及生產(chǎn)商加大投入，創(chuàng)新汽車(chē)耐撞性能，從零部件入手，從提高薄壁構(gòu)件方面提高汽車(chē)耐撞吸收能力，改變車(chē)身外在結(jié)構(gòu)，多方向地增加機(jī)車(chē)安全性，減少事故，保障人身安全。汽車(chē)安全耐撞性一直是汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的重要方面。通過(guò)對(duì)汽車(chē)安全性能量吸收能力的研究，清楚認(rèn)識(shí)汽車(chē)薄壁構(gòu)件對(duì)汽車(chē)抗擊能力的影響，進(jìn)一步在這一方面進(jìn)行探討研究，未來(lái)的發(fā)展更會(huì)欣欣向榮。

三、汽車(chē)耐撞性能量吸收結(jié)構(gòu)研究分析

（一）汽車(chē)耐撞性能量吸收結(jié)構(gòu)

薄壁構(gòu)件是汽車(chē)碰撞性能量吸收的重要組成部分，當(dāng)碰撞發(fā)生時(shí)，承載著大部分力的沖擊。其外形簡(jiǎn)單，具有良好的吸收特性。在汽車(chē)耐撞性研究和發(fā)展中得到廣泛使用。其主要是通過(guò)外形的塑造來(lái)使能量發(fā)生轉(zhuǎn)變，即由行動(dòng)的外在能量轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)在的運(yùn)行能量，從而減輕撞擊。在日常生活的應(yīng)用中影響薄壁構(gòu)件的因素很多，如其外在形狀、材質(zhì)、厚度以及外在其他條件等，都對(duì)汽車(chē)耐撞性有著重要的作用。

當(dāng)薄壁構(gòu)件受到外在沖擊時(shí)，通常會(huì)進(jìn)行轉(zhuǎn)變變形，主要表現(xiàn)為三種常規(guī)模式：（1）緩慢式的變形模式，主要變化是使外在形狀發(fā)生改變，當(dāng)沖擊產(chǎn)生，通過(guò)相互堆積壓縮，大大提高汽車(chē)吸收能力，是一種較為有效和實(shí)用性的變形模式;（2）彎曲變形模式，當(dāng)受到?jīng)_擊時(shí)，這種模式在力的作用下會(huì)發(fā)生方向的轉(zhuǎn)變，變型彎曲，這種模式反而會(huì)減少汽車(chē)能量的吸收能力;（3）相互串聯(lián)模式，這種模式較高的增大能量吸收的能力，比較貼合，值得推廣，在大多數(shù)汽車(chē)中也普遍得到使用。

（二）影響汽車(chē)耐撞性的因素

（1）能量吸收能力的程度。當(dāng)汽車(chē)發(fā)生碰撞汽車(chē)內(nèi)部結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生改變，而外在結(jié)構(gòu)會(huì)由于構(gòu)件的材料性質(zhì)等而發(fā)生變形。主要是由于其構(gòu)件吸收能力的大小造成的，它是衡量汽車(chē)耐撞性強(qiáng)度的重要準(zhǔn)則和標(biāo)準(zhǔn)。（2）機(jī)身的加速運(yùn)行。當(dāng)汽車(chē)處于一種加速狀態(tài)時(shí)，外在動(dòng)能處在一個(gè)相當(dāng)高的階段，危險(xiǎn)系數(shù)逐步增高。保持機(jī)車(chē)的平衡勻速運(yùn)行是減少交通事故的重要方式。（3）碰撞力的大小。當(dāng)碰撞過(guò)大時(shí)嚴(yán)重超過(guò)機(jī)身構(gòu)造本身承受的程度，導(dǎo)致承載能力的不足。

（三）加強(qiáng)汽車(chē)耐撞性的措施

1.加強(qiáng)焊接技術(shù)的運(yùn)用。

焊接是汽車(chē)制造的主要手段，優(yōu)秀的焊接技術(shù)對(duì)汽車(chē)整體的構(gòu)造而言起著至關(guān)重要的作用，這是不可輕視的，同時(shí)焊接對(duì)汽車(chē)的耐撞性也有著不同凡響的作用力。試想，如果在汽車(chē)整體的焊接中，因?yàn)榧夹g(shù)的不完備，則可能會(huì)導(dǎo)致汽車(chē)整體的安全性能的缺失，這無(wú)疑大大影響汽車(chē)的整體效能?，F(xiàn)代技術(shù)中焊接有多種方式，如電焊、氣焊、激光焊等。技術(shù)工人靈活運(yùn)用焊接技術(shù)能夠使汽車(chē)的整體安全性能得到最大限度的發(fā)揮。

2.薄壁構(gòu)件的材質(zhì)

薄壁構(gòu)件是減少汽車(chē)沖擊的重要部件，當(dāng)汽車(chē)因交通事故或其他原因而受到撞擊時(shí)，薄壁構(gòu)件通過(guò)其能量的吸收程度來(lái)減少事故危害，以保護(hù)機(jī)里人員的安全。但其材質(zhì)問(wèn)題是不得不考慮的因素，它事關(guān)薄壁構(gòu)件能力的發(fā)揮。

3.汽車(chē)零部件的性能

我們都知道汽車(chē)是由無(wú)數(shù)個(gè)零部件組合而成，汽車(chē)零部件的性能結(jié)構(gòu)對(duì)汽車(chē)的耐撞性也是不可忽視的作用。一個(gè)大型機(jī)器的運(yùn)行離不開(kāi)微小部件發(fā)揮作用。零部件的材質(zhì)、材料都對(duì)汽車(chē)耐撞性起著重要作用。汽車(chē)零部件在撞擊過(guò)程中所產(chǎn)生的壓力值及程度等，都對(duì)汽車(chē)自身的耐撞性起著一定的影響性。

四、結(jié)語(yǔ)

提高汽車(chē)安全耐撞性的能量吸收能力對(duì)減少事故傷亡，維護(hù)社會(huì)環(huán)境都有著重要的作用。從研究中我們不難發(fā)現(xiàn)，汽車(chē)安全耐撞性的吸收能力與其外在機(jī)體結(jié)構(gòu)和薄壁構(gòu)件有著必然的聯(lián)系，而本論文亦是從汽車(chē)安全性能和耐撞性研究入手，通過(guò)國(guó)內(nèi)外汽車(chē)安全耐撞性能的研究狀況，探討影響汽車(chē)安全的因素，從而加強(qiáng)汽車(chē)的耐撞性，提高汽車(chē)安全質(zhì)量，以保障出行安全。

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編輯 陳鮮艷