淺談汽車碰撞過程分析及安全設(shè)計(jì)要點(diǎn)

楊凌峰

摘 要：隨著我國社會(huì)的不斷發(fā)展，人民平均經(jīng)濟(jì)水平得到了大幅度的增長，我國一直推行的市場經(jīng)濟(jì)體制得了相關(guān)的完善。同時(shí)，伴隨著經(jīng)濟(jì)水平的上升，人民的生活水平也得到了提高，人民的出行方式也在不斷的進(jìn)行更新?lián)Q代，從最初的步行到目前汽車已經(jīng)逐漸成為各大城市與鄉(xiāng)村道路上的主要代步工具。但是隨著汽車的快速普及，各種環(huán)境問題也隨之而來，汽車尾氣的排放量問題應(yīng)該受到足夠的重視，另外汽車燃油資源問題也隨之而來。為了解決這些問題，優(yōu)化汽車自身的結(jié)構(gòu)域是主要的任務(wù)，在世界中常常使用輕量化的材料對汽車進(jìn)行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，并解決汽車運(yùn)行中可能出現(xiàn)的碰撞問題進(jìn)行優(yōu)化解決。本文將從汽車的碰撞過程進(jìn)行分析，并對解決方式提出幾點(diǎn)合理建議。

關(guān)鍵詞：汽車碰撞;過程分析;安全設(shè)計(jì)

汽車的廣泛應(yīng)用在我們的日常生活中，不但為提高居民生活水平帶來了便利，另外促進(jìn)了汽車運(yùn)輸業(yè)的繁榮興盛，但是同樣的有利就有弊，汽車在運(yùn)行過程中有時(shí)會(huì)因?yàn)榉N種意外而導(dǎo)致道路交通事故，造成了巨大的人員與經(jīng)濟(jì)損失，下面將具體分析汽車碰撞過程的概念及相關(guān)保護(hù)概念。

1 汽車碰撞的過程分析

1.1 汽車直接碰撞過程

汽車在高速行駛的過程中，可能因?yàn)轳{駛員反應(yīng)不及時(shí)或者突發(fā)的路況等問題使得兩車進(jìn)行碰撞，此過程運(yùn)用物理學(xué)解釋為兩車接觸面間產(chǎn)生碰撞的壓力進(jìn)行壓縮變形，這個(gè)過程中的壓力從小變成大，將發(fā)生碰撞的兩輛車的速度不斷壓縮，直到兩車間的速度達(dá)到相同數(shù)值，壓縮變形達(dá)到最大值。之后因?yàn)閮绍囍g的壓縮面存在彈性形變不斷的恢復(fù)，兩碰撞車之間的壓縮程度逐漸放松，兩車漸漸的分離。我們常常將這樣的碰撞過程細(xì)分為兩個(gè)過程，第一個(gè)是兩車進(jìn)行碰撞行為開始直到壓縮力達(dá)到最大的過程，待兩車速度達(dá)到同一個(gè)數(shù)值的時(shí)候稱為變形過程。第二個(gè)是以第一個(gè)過程為起始點(diǎn)到兩車達(dá)到分離狀態(tài)的時(shí)候稱為恢復(fù)過程。但是這樣的碰撞過程中存在個(gè)例，比如有的汽車彈性形變比較小，因此它的碰撞過程只存在變形過程而不能進(jìn)行恢復(fù)過程。

2 汽車碰撞過程中的安全設(shè)計(jì)

根據(jù)相關(guān)研究我們可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的汽車安全性能較汽車剛剛研發(fā)成功時(shí)的安全性能有著大幅度的提升，甚至達(dá)到了六至八倍。究其原因主要是因?yàn)楫?dāng)前的汽車在研發(fā)過程中加入了汽車碰撞保護(hù)技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)科技量并不是太高，但是其達(dá)到的效果確是有目共睹的。下面，將詳細(xì)介紹汽車碰撞保護(hù)技術(shù)所包括的主要內(nèi)容。

2.1 汽車安全帶

相較于最初的汽車，當(dāng)今的汽車在制造之初就配備了具有緊急止鎖功能的鎖緊器，將其安裝在三點(diǎn)安全帶中，這幾乎成為當(dāng)今汽車的標(biāo)準(zhǔn)安全裝備。這樣的一個(gè)安全帶被固定在一個(gè)自由縮進(jìn)卷筒中，它能夠允許安全帶有一定的自由活動(dòng)空間，但是同時(shí)有對駕駛?cè)藛T有一定的緊度限制。在駕駛?cè)藛T進(jìn)行身體前傾運(yùn)動(dòng)的時(shí)候安全帶會(huì)隨著卷出，同時(shí)駕駛員回到正常的位置的時(shí)候，安全帶就會(huì)縮進(jìn)去，對駕駛員進(jìn)行保護(hù)。等到車輛發(fā)生碰撞的時(shí)候，安全帶會(huì)及時(shí)的卷出，這主要是因?yàn)榘踩珟е醒b有慣性鎖。這樣的安全裝置大大的提升了駕駛員的行駛安全。研發(fā)成功多年來，各國均有明文規(guī)定汽車駕駛員在進(jìn)行駕駛活動(dòng)的時(shí)候要佩戴安全帶，但是據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)表明，仍然有至少四成以上的駕駛員不按照規(guī)定駕駛。一旦汽車發(fā)生碰撞，安全帶能夠有效的保障駕駛員的安全，防止因?yàn)閼T性的原因，駕駛員沖出去與車體進(jìn)行巨大的碰撞，這樣有效的降低了汽車碰撞的傷亡概率。只要不是太過劇烈的碰撞事故，安全帶能夠保證駕駛員的生存安全。

2.2 汽車安全氣囊

汽車安全氣囊也早在汽車研發(fā)不久后就作為一種安全手段被研制出來，這種想法比較簡單，就是利用一種柔軟的墊子對駕駛員與車體之間進(jìn)行緩沖，防止碰撞所帶來的慣性對駕駛員造成傷害。主要原理是將安全氣囊封閉在方向盤中，等到汽車發(fā)生碰撞后，汽車內(nèi)的相關(guān)電路瞬間接通，利用含量恰當(dāng)?shù)幕鹚幈ㄑ杆賹踩珰饽页錃鈴棾?，防止駕駛員與堅(jiān)硬的車體進(jìn)行接觸，完成作用后，安全氣囊快速泄氣，這對于保護(hù)駕駛員的人身安全有著巨大的作用。

2.3 汽車的硬殼車體

上述兩點(diǎn)均為汽車防碰撞系統(tǒng)中的一個(gè)分支，主要面向保護(hù)駕駛員，而汽車的硬殼車體則在更大程度為駕駛員抵抗車輛碰撞提供了安全空間。我們可以觀看到許多賽車的意外視頻，當(dāng)汽車發(fā)生巨大的碰撞過程時(shí)，兩車均翻滾在地，一時(shí)間動(dòng)能巨大，場面相當(dāng)驚心動(dòng)魄，但是駕駛員在材質(zhì)較好的硬殼車體內(nèi)卻相對安全。這主要是因?yàn)槠囋谘兄七^程中考慮到汽車的碰撞過程采用了質(zhì)地堅(jiān)硬的硬殼材料作為車體。甚至有些人將不同材質(zhì)與品牌的汽車進(jìn)行碰撞試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明選用材質(zhì)堅(jiān)硬作為車體的汽車在發(fā)生碰撞的過程后車體比較完善，而材質(zhì)較差的汽車在發(fā)生碰撞后汽車會(huì)出現(xiàn)不同程度的裂解，很難保證駕駛員的安全問題。

3 結(jié)束語

汽車作為大眾出行的主要交通工具之一，其安全性是人們廣泛關(guān)注的問題。另外汽車作為一種高科技產(chǎn)品具有資源投入高、產(chǎn)出量高、投資風(fēng)險(xiǎn)高的特點(diǎn)，因此汽車的科技水平直接決定了產(chǎn)品的市場競爭力與使用周期。我國當(dāng)前的汽車生產(chǎn)水平與世界一流的汽車工業(yè)品還存在一定的差距，為了更快的提升我國汽車綜合水平，加強(qiáng)新車型、新技術(shù)的研發(fā)工作，爭取早日達(dá)到國際汽車水準(zhǔn)，我們必須投入相關(guān)的注意力到汽車碰撞過程與安全設(shè)計(jì)的相關(guān)研究中去，盡快研發(fā)出更安全、更高效的汽車水平。而當(dāng)前我國的各大汽車制造商要加緊對已經(jīng)研制出來的汽車產(chǎn)品進(jìn)行防碰撞的改進(jìn)，爭取在廣大的市場中占據(jù)一定的安全性地位，通過提高企業(yè)的核心競爭力來擴(kuò)大企業(yè)的市場。在上文中，我們通過對汽車碰撞過程的分析，并對汽車碰撞過程中的安全性能進(jìn)行討論，得到汽車生產(chǎn)過程中要遵循以人為本的原則，即將汽車的安全性能作為第一生產(chǎn)力，這對于提高汽車的碰撞安全性能有著較高的動(dòng)力，并為降低交通事故的發(fā)生，減少人員與財(cái)產(chǎn)的損失有著重要的意義。

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