吉林大学汽车工程学院

吉林大学汽车工程学院文献阅读综述

学号2009422105

姓名王秋林

专业车身工程

导师那景新

完成时间2010年9 月28 日

汽车工程学院

2010年9月28

一汽车被动安全性研究概述

1 汽车安全问题

汽车安全、节能和环保问题已成为当今汽车工程领域三大具有重要社会、经济意义的研究热点，并且得到了有关政府部门的高度重视。

汽车安全性一般分为主动安全性、被动安全性、事故后安全性和生态安全性。主动安全性，又称积极安全性，主要是指汽车防止或减少道路交通事故发生的性能；被动安全性，又称消极安全性，是指交通事故发生后，汽车减轻人员伤害程度或货物损失的能力。由于汽车被动安全性总是与广义的汽车碰撞事故联系在一起，故又称为“汽车碰撞安全性”；事故后安全性是指汽车能否迅速消除事故后果、同时避免新的事故发生的性能；生态安全性是指发动机排气污染、汽车行驶噪声和电磁波等符合标准、不给环境造成危害的性能。而习惯上我们把汽车的安全性简单理解为主动安全性和被动安全性两大类。

（1）主动安全性（Active Safety）

所谓主动安全性是指在交通事故发生前采取的安全措施，这些措施应尽可能的避免交通事故的发生，是使汽车能够识别潜在的危险因素自动减速，或当突发因素作用时，能够在驾驶员的操纵下避免发生交通事故的性能。目前，已发展成熟的主动安全性装置和技术主要包括：车轮防抱死制动系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)、主动悬架、四轮转向、四轮驱动、车距雷达报警系统和汽车全球定位导航系统(GPS)等。但是，汽车主动安全性并不能完全预防大部分

交通事故的发生，因此提高汽车本身在发生交通事故时保护乘员、行人免受或减轻伤亡的汽车被动安全性也是汽车安全研究的主要课题。

（2）被动安全性（Passive Safety）

所谓被动安全性是指当汽车发生不可避免的交通事故后，能够对车内乘员或车外行人进行保护，以免发生伤害或使伤害减低到最低程度的性能。汽车被动安全性研究着眼于如何合理地进行车身结构安全性设计，利用车身结构的变形尽可能地吸收能量以减少对乘员的冲击和防止车厢的变形。同时，又要利用乘员约束系统，防止和减少乘员与车厢部件发生再次冲击造成的“二次伤害”。车身结构的安全性设计和乘员约束系统的采用，两者相辅相成，密不可分。

汽车碰撞安全性问题自汽车诞生以来就存在，但早期由于车速过低，车辆相对较少而未引起人们的重视。随着汽车工业的发展，汽车保有量的急剧增加和车速的提高，汽车碰撞事故越来越多。交通事故不仅威胁着人类的生命，同时也给人们带来诸如心理、精神、法律诉讼等多方面的问题，道路交通事故己成为深刻的全球性社会问题。

如何提高汽车在碰撞过程中的被动安全性能, 最大限度地避免或减轻乘员在汽车碰撞中的伤亡将成为汽车被动安全性研究的重要课题。

2 汽车被动安全性研究内容

汽车的被动安全性研究在国外开始于上世纪六十年代，并随着计算机技术和试验手段的提高取得了长足的发展。作为推销汽车产

品的重要依据和用户优先考虑的条件之一，提高汽车的被动安全性在许多生产厂家都倍受重视，美国、日本和西欧等国家和地区的汽车制造公司都有专门的技术员采用最先进的计算机及试验设备从事被动安全性的试验和研究工作。目前，汽车被动安全性研究内容包括车身结构耐撞性研究、人体碰撞生物力学研究、乘员约束系统及安全驾驶室内饰组件开发研究等。

（1)汽车结构耐撞性研究，汽车结构耐撞性研究主要是研究客车特别是轿车和微型客车的车身结构对碰撞能量的吸收特性，寻求改善车身结构耐撞性的方法，使得车身结构在外力冲击下能以预计的方式变形，其变形量能控制在一定的范围内，在保证乘员安全空间的前提下，车身变形吸收的能量最大，从而使传递给车内乘员的碰撞能量降低到最小，尽可能使乘员所受到的减速度最小。

（2)人体碰撞生物力学研究，人体碰撞生物力学主要围绕人体各部位在不同形式下的伤害机理、人体各部位的伤害极限、人体各部位对碰撞载荷的机械响应特性以及碰撞实验用人体替代物展开研究。

（3)乘员约束系统及安全驾驶室内饰组件的开发研究，主要研究不同形式的安全带和安全气囊的机械特性，以获得最优的约束性能，使人体避免与驾驶室内饰组件发生二次碰撞；研究开发安全座椅，吸能式转向器、安全仪表板、内装饰组件的吸能衬垫材料，使得人体与之发生二次碰撞时，所受到的伤害最小。

3 汽车被动安全性研究方法

被动安全性研究的方法目前主要有两类:一是通过试验检验整车及相关安全部件如乘员舱的耐撞性，这类研究主要是汽车生产商测试整车及安全部件是否符合各国相应的安全法规;另一类是基于有限元理论的汽车碰撞性能数值仿真。从降低成本，人为改变实验环境等需要出发，往往采用仿真试验方法。

（1）试验研究

汽车被动安全性研究最早是通过试验来进行的。有关汽车被动安全性的试验有台架冲击试验、台车碰撞模拟试验和实车碰撞试验。台架冲击试验主要用来模拟人体的不同部位与车辆有关部件之间的碰撞，以评价车辆部件本身的安全性能。如为了满足FMVSS203法规的要求，人们常采用形状和质量类似人体躯干的质量块冲击转向器，测量转向器与人体产生的碰撞力的大小。台车碰撞模拟试验主要用来对车内乘员约束系统进行性能评价，其原理是利用可的机构(如缓冲器、程序器、活塞针阀等)使台车获得可重复的、接近于实车碰撞的减速度波形。实车碰撞试验主要用来对已开发出的成品车型进行按法规要求的试验，以鉴定其是否达到法规要求，如FVSSZ204(转向控制装置的向后位移)、FMVSS208(乘员碰撞保护)、FMVSSZ12(挡风玻璃的安装固定)、FMVSS301(燃油系统完整性)等，都要求进行速度为48km儿的实车与固定障壁的前碰试验。与实车碰撞试验不同，台车碰撞模拟试验不仅要控制碰撞速度，也要控制减速度波形，而实车碰撞试验只控制碰撞速度。

无论是台车碰撞模拟试验还是实车碰撞试验，都涉及到试验数据