转向管柱的碰撞安全设计
伸缩式转向柱设计原则
伸缩式转向柱设计原则设计原则一：结构设计原则1. 转向柄的设计转向柄是伸缩式转向柱的一个重要部分。
在设计转向柄时，应该考虑到人体工学和行车操作的实际情况。
转向柄的形状应该符合人手的握持习惯，以减少疲劳和危险。
转向柄应该具有良好的防滑性能，以便在潮湿或者多灰尘的路面上使用。
2. 伸缩式转向柱的抗弯性能伸缩式转向柱的抗弯性能需要满足国家相关的标准要求。
这些标准要求主要涉及材料强度、弯曲角度和弯曲强度等方面。
伸缩式转向柱的弯曲强度应该保证在正常使用情况下，转向柱的抗拉强度不会被破坏。
伸缩式转向柱需要具备较好的耐久性能，以应对长时间使用时的损耗和磨损。
伸缩式转向柱的表面涂层应该采用能够抗腐蚀和抗磨损的特殊工艺。
在设计中还需要考虑伸缩式转向柱的使用频率和使用环境等因素。
伸缩式转向柱的碰撞安全设计需要满足国家相关的标准要求。
这些标准要求主要涉及到碰撞时的保护措施和碰撞时转向柱抗撞性能等方面。
伸缩式转向柱的设计中应该考虑到可能存在的碰撞情况，并在转向柱和挡板之间设置缓冲装置。
伸缩式转向柱的维护和保养设计需要考虑到其实际的维修需要和保养要求。
伸缩式转向柱的设计中应该考虑到可能存在的维修难度和保养周期，如设置便于拆卸的维修孔等。
伸缩式转向柱的设计需要满足国家相关的质量标准要求。
这些标准要求主要涉及到材料质量、制造工艺质量和完成质量等方面。
伸缩式转向柱的设计中应该考虑到可能存在的制造缺陷和质量不良问题，如严格控制材料的生产过程和制造工艺等。
设计伸缩式转向柱需要综合考虑车辆的使用环境、车辆的使用频率、人体工程学、安全和可靠性等要素。
为了确保伸缩式转向柱的性能和质量，设计人员需遵循下列原则：结构设计原则伸缩式转向柱需要具备良好的结构设计，以确保转向柱在运行时的稳定性和可靠性。
当设计转向柄时，需做到尽可能优化结构，确保对人体工程学的考虑，同时还需要考虑防滑和防磨损等特点，以便在潮湿或多灰尘的路面上更加安全舒适的驾驶。
通过应用合适的强度分析工具和其他相关技术，保证伸缩式转向柱抗弯性能、抗拉性能、抗扭性能和耐久性能等方面的满足相关标准。
万向节在转向管柱中的运用
万向节在转向管柱中的运用及发展趋势
01.03——01.06
学习要点：
◆万向节引入背景
◆十字轴万向节&传动原理
◆等速万向节在管柱中的运用
◆技术展望
◆万向节引入背景
◆十字轴万向节&传动原理
主动节叉滚针轴承
十字轴
从动节叉
）：是利用球型连接实现不同轴的动力传送的机械结构，实现变角度动力
，输入轴▲不同夹角下输入输出角速度的关系图
，中间轴
，
◆等速万向节在管柱中的运用
比十字轴万向节的不等速特性，等速万向节不受输入轴输出轴的夹角影响，其输出角速度始终等于输入角速度，因而被
◆技术展望
◆小结。
基于2021版C-NCAP仪表板五星膝碰研究
2024年第1期引 言C-NCAP按照乘员保护、行人保护和主动安全三个部分的综合得分率来进行星级评价，其中乘员保护中的100%正面碰撞和MPDB碰撞与膝碰相关，分值分别2分和4分，占比分值较大，按照C-NCAP星级评定方案，整车碰撞若要达到C-NCAP五星需要综合得分率达到超过83%且小于92%（如表1），同时乘员保护、行人保护和主doi:10.3969/j.issn.1005-2550.2024.01.011 收稿日期：2023-11-15基于2021版C-NCAP仪表板五星膝碰研究李威，叶勤，亢胜利，王洪明，贺桥利（东风汽车集团有限公司研发总院，武汉 430058）摘 要：随着汽车工业的发展，汽车从“零死亡”向“零伤亡”再向“零事故”的终极目标不断前进，汽车的安全性尤其是碰撞安全越来越受到人们的关注。
相较于2018版C-NCAP，2021版仪表板knee-mapping试验采用正面50%重叠移动渐进变形壁障碰撞试验（MPDB）替代了正面40%重叠可变形壁障碰撞试验，同时引入了可变区域接触和集中力载荷的评分要求以及试验前提达成规则，评分要求越趋严格。
本文基于对2021版C-NCAP膝碰评分规程解读，探索并提出达成五星膝碰的仪表板设计方法。
关键词：C-NCAP；仪表板；五星膝碰中图分类号：U467.1+4 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2024）01-0061-09Based on the 2021 C-NCAP of IP Five-star Knee-mapping ResearchLI Wei, YE Qin, KANG Sheng-li, WANG Hong-ming, HE Qiao-li( Dongfeng Motor Corporation Research&Development Institute,Wuhan 430058, China)Abstract: With the development of the automobile industry, the ultimate goal of automobile from "zero death" to "zero casualties" and then to "zero accidents" continues to move forward, and the safety of automobiles, especially collision safety, has attracted more and more attention. Compared with C-NCAP 2018 version, knee mapping test of instrument panel 2021 version adopts front 50% overlap moving progressive deformation barrier crash test (MPDB) to replace front 40% overlap deformable barrier crash test, and introduces the scoring requirements of variable area contact and concentrated force load as well as the test prerequisite to achieve rules. Based on the interpretation of C-NCAP knee touch scoring procedures for 2021 edition, this paper explores and proposes a dashboard design method to achieve five-star knee-mapping.Key Words: C-NCAP; Instrument Panel; Five-Star Knee-Mapping李 威毕业于武汉理工大学，硕士研究生学历，现就职于东风汽车集团有限公司研发总院，任主管工程师，主要研究方向为汽车仪表板仪表板技术方案设计，曾发表相关论文3篇，并获得15项专利。
MODEL 3碰撞安全结构设计
MODEL 3碰撞安全结构设计1前言根据目前行业内资料了解，Model 3在IIHS、NHTSA均取得了优秀的成绩，E-NCAP也取得了五颗星等级。
在E-NCAP测试中成人防护96%，儿童防护86%、行人防护74%，辅助安全系统94%，让这款车成为同级最安全的车款之一。
至于Model 3表现较差的部分，主要是行人碰撞保护方面的分数较低，在行人碰撞测试上，机舱盖对于行人头部的伤害较高，所以在整体行人防护项目中仅拿下74%。
IIHS向来被认为是最严苛的碰撞试验，而Model 3在八项测试项目中均拿到了「GOOD」评级。
NHTSA(2018年)-全五星Model 3从布置和结构设计上是如何对应碰撞安全的呢？我们下面来详细解析。
2碰撞安全设计理念通过对Model 3的布置和结构进行研究，能够发现Model 3对应碰撞安全有多方面的设计考虑。
•要能够满足全球主要检测机构的碰撞测试要求；•电动汽车独特的高压部件保护及传统的乘员保护相结合；图1 Model 3对应碰撞法规示意图3正面碰撞-传力路径Model 3在正碰过程中，机舱主要有三条传力路径：①吸能盒+纵梁②下横梁+副车架③Shotgun图2 正面碰撞传力路径示意图图3 正面碰撞传力路径示意图•路径①作为主要传力通道，有效传力至门槛边梁；•路径②下横梁可以在高速碰撞过程中通过副车架有效传力至Crossmemb er；Model 3作为纯电动车区别于传统车型设计，传统车型中地板上的传力纵梁在EV化的过程中被取消，由电池包内两根纵梁进行了替代，保证了碰撞力的有效传递及电池安全。
•路径③中Shotgun在X向与纵梁基本平齐，作为第三条传力路径避免了传力过程中的失效。
4正面碰撞-机舱布置本次解析的Model 3车型为后置后驱，前机舱无动力总成，吸能空间充裕。
图4 Model 3与一般车型机舱吸能行程对比示意图Model 3设计特点在短前悬的状态下做到吸能空间最大化（如表5）。
正面碰撞车身设计基本思路
AUTOMOBILE DESIGN | 汽车设计正面碰撞车身设计基本思路张路 杨志刚 林祥辉极氪汽车（宁波杭州湾新区）有限公司 浙江省宁波市 315336摘 要： 本文以正面碰撞的结构设计为出发点，阐述正面碰撞设计的基本思路。
包含：由外向内逐级加强的设计，以保证生存空间的设计基本要点；整车受力传递路径的规划与截面力规划的设计要点；同时，还阐述了材质及料厚的选取、焊接质量对于碰撞安全的影响以及设计或选取的方法。
关键词：正面碰撞 耐撞性 逐级溃缩 截面力规划1 前言被动安全设计开发涉及两个主要方面：车身结构耐撞性和约束系统开发。
车身耐撞性结构设计是整车被动安全设计的基础，其中，车身结构刚度和强度这两个指标是车身耐撞性考察的重要指标。
车身刚度指的是车身的抗冲击能力或抗变形能力，指在低速碰撞过程中零部件不损坏的特性，这一点能够保证维修经济性；强度是抵抗外力的塑性变形或抵抗车身被破坏的能力。
在碰撞安全中，刚度影响低速碰、强度影响高速碰。
车身的这两个指标，主要是由车身的结构设计、材料强度、钣金料厚、焊接工艺和粘胶连接质量决定。
本文是以高速碰撞下车身结构设计为重点进行阐述。
2 生存空间与变形区域车身结构设计，首先要保证的是车内乘员的有效生存空间，也就是要将车内乘员舱设计成整个车身骨架结构中最强的区域；而乘员舱之外的部分（发舱、后备箱）主要用于碰撞变形吸能。
乘员舱内外需要共同作用、相互配合，才能在汽车发生高速碰撞时，为乘员提供安全的提前（生存空间），后由约束系统约束住乘员，确保人员低损伤或不受损伤。
高速碰撞中，决定汽车的安全因素不是车身外部钢板的厚度，而是带有逐级吸能及具有良好抗变形能力的车身结构，使乘员舱不发生形变(见图1)。
同时，良好的变形形式，是确保整车加速度曲线及曲线走势的基础，也就是整个碰撞过程都需要进行有序控制。
图1 吸能车身结构示意图事故对于正面高速碰设计，发动机舱加上仪表板区域可划分为三大块，如下图2所示。
奇瑞汽车转向系统碰撞建模指南V
编号：版本： 1.0 密级：秘密转向系统碰撞建模指南编制/日期：高勇丽校对/日期：审核/日期：批准/日期：奇瑞汽车有限公司乘用车工程研究院CAE部2007年02月24日目录1 前言转向系统是车辆被动安全的重要组成部分之一，在整车碰撞过程中直接影响到驾驶员头部、胸部的伤害值。
转向系统数值模拟涉及材料（金属/非金属）动态本构关系以及材料动态破坏规律等众多理论课题，如何准确的模拟管柱压溃的特性至今仍是汽车碰撞安全分析的技术难题之一，因此，对转向系统的碰撞建模提出了更高的要求。
本建模指南结合奇瑞CAE工程师的经验和当前的工程应用背景，旨在规范转向系统建模的一般要求和准则，确保不同团队、不同平台在转向系统建模时的一致性和规范性，提高碰撞建模效率。
建模时以HyperMesh7.0为前处理器。
2 几何结构描述2.1 转向系统结构简介转向系统作为主动安全的一个重要的组成部分，主要是由方向盘、转向横拉杆、转向器、转向直拉杆、转向梯形、转向节等基本部分组成。
有些汽车还装有动力转向器、转向减振器和防伤机构等。
图2.1所示的是S18的转向系统结构示意图。
图2.1 S18转向系统结构示意图2.2 转向吸能结构简介在碰撞发生的过程中，由于无论是方向盘的后移还是驾驶员碰撞到方向盘。
都能使驾驶员受到伤害，因此为了在碰撞的过程中更大限度的保护车内驾驶员的安全，常将转向系统设计成吸能结构。
现在用到的一般有三种形式：1. 轴承式(过盈配合)：其特点是碰撞溃缩后管柱不会脱落，结构较为简单2. 冲撞块式：其特点是结构简单。
3. 钢带式：其特点是可根据碰撞要求调节吸能曲线来达到理想吸能。
3 数据需求●转向系统在整车坐标系中的3维CAD数据（CATIA或UG格式）；●转向系统各零部件质量；●转向系统零件所用材料的牌号，零件厚度；●转向管柱压溃方式及相应的压溃曲线。
4 网格划分一个完整的有限元模型的建立包含对正确数模的几何清理、几何结构规划、网格剖分、单元类型的选择，连接构件关系的处理，局部结构的简化，焊接关系的建立，材料类型及本构模型的选择，一定应变率下材料应力应变曲线的输入，单元算法的选择，零部件属性的定义等。
浅谈汽车总布置中碰撞控制设计
浅谈汽车总布置中碰撞控制设计【摘要】碰撞是汽车总布置设计中的关键性指标，也为汽车关键部位尺寸及零部件结构设计提出了更高的要求，保证汽车发生碰撞时，按照设计过程进行碰撞，以减少对人员及汽车的损害。
本文对汽车总布置中碰撞设计的关键步骤进行探讨，希望为同行提供借鉴。
【关键词】汽车；车身；总布置；碰撞；纵梁1、总布置设计碰撞控制设计的基本思想汽车的车身从安全的角度出发可分为前撞区域、后撞区域和乘坐区域三部分，在设计这三部分时，所需要达到的标准各不相同。
在发生车辆碰撞时，为了保护乘坐区域人员的安全，车身的“碰撞区域”要尽可能的产生变形，尽量吸收撞击能量，而撞击能量的其余部分要传至立柱、大梁等处，所以在设计车身的前、后撞区域的结构时，要比乘坐区域的设计“软”一些。
乘坐区域是车辆最为重要的部分，在发生车辆碰撞时，此区域要尽量降低变形量，减少由于车辆变形对乘员的直接伤害或增加在发生事故后乘员逃脱的可能性，所以车身的车室区域要坚固可靠，结构要设计的“硬”一些。
总而言之，车身的总体设计原则为：中间“硬”，两头“软”，并具有良好的能量传递环境，碰撞能量要尽可能少的作用在乘坐区域。
当发生侧面碰撞时，车身的变形量较小，对乘员造成的危害较大，所以车门、立柱和门槛的设计要为刚性结构，提高车室的刚度要求，增加乘员的有效生存空间。
同时增设防侧碰安全气囊，降低二次碰撞对乘员的伤害。
车身侧面碰撞防护设计的基本思路为：车身的梁、地板和其它部件，要尽可能的吸收、分散由于侧碰力所产生的撞击能量，以此最大限度将损害程度降至最低。
通常在车身设计时，多采用增加门槛梁的强度、侧围构件的强度等方法来增加承受侧碰撞的能力。
2、车身总体碰撞参数设计的控制车身在正面碰撞时，准确判断构成各种动力学模式的物理量如速度、载荷和位移等，以便在模拟碰撞时确保力的传递途径和方向的精确性，再分析出碰撞的时间、变形量和溃缩长度等参数，进而对零件的强度和结构的合理性进行判断。
转向管柱的碰撞安全设计
转向管柱的碰撞安全设计背景简介转向管柱（steering column）是汽车驾驶员与车轮之间的一根装置，它是汽车转向的媒介。
转向管柱的质量和安全设计，对汽车驾驶员的行车安全有着至关重要的作用。
在汽车行驶过程中，一个较高速度的碰撞，往往会引起转向管柱断裂，给驾驶员造成严重的伤害甚至致命。
因此，安全可靠的转向管柱设计变得格外重要。
碰撞安全设计的要素转向管柱材料的选择转向管柱通常使用钢材或铝材制作，其中钢材转向管柱具有更高的强度和耐腐蚀性，因此在大多数情况下，钢材转向管柱被视为更好的选择。
在材料选择时，还要考虑如何减轻转向管柱的重量，以便减少驾驶员在碰撞中的伤害，同时增加汽车的燃油效率。
转向管柱吸能设备的使用在汽车碰撞时，转向管柱承受的力量相当大，需要通过吸能装置来消耗碰撞能量，并将驾驶员的撞击力减少到最低水平。
吸能设备通常使用可压缩的材料，如泡沫碎片和聚乙烯塑料来实现吸能工作。
在设计吸能装置时，需要考虑吸能装置的大小和形状，以及吸能装置与转向管柱的连接方式。
转向管柱的强度和刚度转向管柱的强度和刚度对汽车驾驶员的安全至关重要。
强度是指转向管柱抵抗断裂的能力，刚度是指转向管柱抵抗弯曲和扭曲的能力。
在设计转向管柱时，需要考虑转向管柱的跨度、壁厚和直径，以确保其具有足够的强度和刚度。
转向管柱的位置和安装在汽车设计中，转向管柱的位置和安装必须考虑到驾驶员的人体工程学因素和空间因素。
为了最大限度保护驾驶员的安全，需要将转向管柱放置在驾驶员身体的中心线上，并确保转向管柱不会造成额外的伤害。
在安装转向管柱时，还需要确保其正确的固定和调整。
碰撞测试的模拟与验证在设计和制造新的转向管柱时，必须对其进行碰撞测试，以模拟不同碰撞情况下的驾驶员安全性能。
这些测试可以帮助设计人员优化转向管柱的材料、结构和安装，以确保其满足国家和行业标准的要求，并减少驾驶员受伤的风险。
结论转向管柱的碰撞安全设计是汽车行业中的一个重要领域，也是一项具有挑战性的设计任务。
转向管柱吸能形式浅谈
·９０ ·大众汽车 ２０１５年３月第２１卷第３期 Ｐｏｐｕｌａｒａｕｔｏ，Ｍａｒｃｈ２０１５，Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．３转向管柱吸能形式浅谈周洪波 作者单位：北方重工集团有限公司汽车转向系统分公司 辽宁沈阳 １１０１４１【摘要】 本文主要介绍现代汽车转向管柱常见的几种吸能形式。
【关键词】 汽车管柱吸能 现代汽车设计中，为了很好的保障驾驶员的安全，除了车身本身安装碰撞吸能装置外，转向系本身也增加了吸能装置，如安全气囊，吸能管柱，本文主要介绍吸能管柱的吸能方式。
转向管柱总体可分为三部分吸能：支架式吸能、套管式吸能、轴系式吸能。
一、支架式吸能（一）塞座吸能（图一）：在车身安装支架上增加一塞座，转向管柱通过塞座的螺栓孔与车身相连，塞座与支架通过注塑尼龙销连在一起，当剪断力达到２±０．６ＫＮ时，尼龙销被剪断，塞座从转向管柱支架上脱离。
从而达到吸能目的。
图１（二）吸能片吸能（图二）：上、下两支架与吸能片安装孔分别相连，碰撞时上、下支架相对运动，吸能片从槽口处撕开，来达到吸能目的，图三为吸能力与位移间的关系。
图２ 图３二、套管式吸能（一）钢球吸能（图四）：内、外套管间压人一组钢球（钢球嵌在塑料钢珠套中），而确保管柱产生位移的力的大小，是通过内、外套管与４０个钢球的过盈量保证的，内、外套管产生初始位移的力为２０００～２９００Ｎ。
（二）压包吸能（图五）：先在外套管上分两处在圆周方向各压４个包（包大小有模具控制），将内套管压入外套管中，当碰撞力达到０．６８６－１．６６７ＫＮ时，内、外套管相对溃缩，从而吸能。
图４ 图５三、轴系式吸能（一）注塑销吸能（图六）：轴与轴套通过注塑孔注入尼龙连接。
当碰撞载荷超过８９０～２２２０Ｎ时，尼龙销被剪切断，轴与轴套沿轴向方向产生相对位移。
图６（二）钢球吸能（图七）：轴与轴套通过花键联接传递扭矩，在轴上切一环槽，轴、套装配过程中，在套上孔中加入一钢球，保证轴、套与钢球过盈量为０ ６０６－０．６８６ｍｍ，溃缩力为３．４３２±１．４７１ＫＮ。
转向管柱在整车碰撞中的分析与改进
转向管柱在整车碰撞中的分析与改进作者：郑宇王迪来源：《科学导报·学术》2020年第40期摘;要：转向管柱作为汽车转向系统的重要部分，其独特的性能与设计对整车的操纵性造成了很大的影响，在整个控制过程中发挥了巨大作用。
在汽车碰撞的测试之后，转向管柱出现了性能不足等问题，其运动速度以及相关的性能，需要在实际操作中进行进一步的分析与优化，以提升转向管柱的利用性，发挥其在整车操纵中的作用。
关键词：转向管柱;整车碰撞;转向系统;设计优化汽车底盘的系统构成有多个要素，其中最重要的便是转向系统，转向系统对车辆转向以及整车的实际操作都具有重要影响。
在整车操纵的过程中，良好的转向系统能够发挥其自身的性能优越性，保证汽车行驶的安全，同时系统的灵活性以及特有的转向管柱，也能够在汽车整车碰撞过程中起到一定的安全防护作用。
一、转向管柱在汽车碰撞中的作用1.1转向管柱的工作原理转向系统是汽车系统的重要组成部分，也是汽车的重要工作系统，转向系统的良好运行能够让汽车的优越性得到充分的发挥，让汽车的速度以及方向转变都更加灵活，也更加符合人员需求。
在具体的转向系统构成中，转向管柱是非常重要的，在转向行驶的关键环节中，便是转向管柱在发挥作用。
这一构成要素，对汽车的操纵性以及稳定性都会造成重要的影响这一构成要素，对汽车的操纵性以及稳定性都会造成重要的影响，也是影响转向轮之间的协调关系，进行人车互动的关键。
转向管柱的工作原理便是将方向盘和转向器之间进行有效的连接，发挥各个系统之间的转向作用，同时将这些作用传递到驾驶员手中，是人车之间能够进行有效的配合，将方向盘的输入转矩，也在转向系统中进行合理的优化，从而促使齿轮的移动，进而对整车的运动进行良好的控制，进行方向和速度上的把握。
1.2转向管柱在汽车碰撞中的性能发挥1.2.1控制整车方向，实现及时转向对于有可能发生的整车碰撞现象，转向管柱能够让驾驶员对车辆方向和车辆速度进行及时的控制。
转向管柱压溃力设计要点（汽车设计技术）
转向管柱压溃⼒设计要点（汽车设计技术）转向管柱压溃⼒设计要点：法规要求GB 11557—1998《防⽌汽车转向机构对驾驶员伤害的规定》中，要求当汽车以48.3 ～ 53.1km/h 的速度撞击固定壁障时，⽅向盘的⽔平后移量≤ 127 mm；美国FMVSS 208 法规中规定，转向系统的最⼩临界压缩⼒不超过11.11 kN，⼀般最⼩临界压缩⼒在1.1 ～ 2.5 kNGB11557;GB11551;FMVSS208，CNAP⼀.⽓体发⽣器反作⽤⼒吸能转向柱临界压缩⼒必须⼤于⽓体发⽣器反作⽤⼒临界值（最⼤⼒），以⽀撑⽓囊起作⽤ ⼆.驾驶员头部对转向柱的冲击⼒（⽆安全⽓囊，普通安全带）F外x=4.54*a头x—F颈xF外z=4.54*a头z—F颈zF外=F外x+F外z（⽮量）试车试验后，HIC36需要满⾜法规，若要优化压溃⼒，则管柱压溃⼒设置成≤F外，⼀般≤3.5KNF外x，F外z假⼈头部x向和z向受到的外⼒，⽅向盘撞击⼒，kN4.54——HYBRIDⅢ型50th假⼈头部质量，kg；a头x，a头z——假⼈头部x 向和z向产⽣的加速度，m/s2；F颈x，F颈z——假⼈颈部在碰撞过程中受到的剪切⼒和张⼒，kN。
a头x，a头z，F颈x，F颈z在试验过程中可采集GB11551规定：HIC36 ≤1000三.驾驶员头部对转向柱的冲击⼒（安全⽓囊）安全⽓囊的作⽤可以保证对乘员头部的保护，此时吸能转向柱临界压缩⼒在设定时可以不考虑头部的碰撞影响，仅保护乘员胸部即可四.驾驶员胸部对转向柱的冲击⼒F1= Fcosθ（作为压溃⼒设计的上限值）F2= Fsinθ假⼈胸部与⽅向盘间沿x 向（⽔平⽅向）发⽣碰撞F——假⼈胸部与⽅向盘的碰撞⼒，kN；θ——转向柱的安装⾓，（º）F1——沿转向柱轴向使转向柱压缩吸能的分⼒，kN；F2——使转向柱向上弯曲的分⼒，kN。
F胸x合=—F带+F=m胸*a胸xF=18.73*a胸x+F带F1=（18.73*a胸x+F带）cosθF2=（18.73*a胸x+F带）sinθF胸x合——产⽣x向胸部加速度的⼒，kN；a胸x——胸部x 向加速度，m/s2；m胸——⼴义的胸部质量，为HYBRID Ⅲ型50th假⼈胸部的质量17.19 kg 和颈部的质量1.54kg 之和18.73kg；F 带——测量得到的安全带肩带⼒，由于其值为正，为了确保与加速度⽅向⼀致，代⼊后取反，kN。
吉利整车部设计手册底盘布置篇
总布置篇第×章底盘布置底盘布置是下车身布置的重要环节, 也是平台选择的首要任务。
在项目策划初期就要进行底盘的布置, 为底盘设计提供输入。
1.1 悬架结构型式和特点汽车悬架按导向机构形式可分为独立悬架和非独立悬架两大类。
独立悬架的车轮通过各自的悬架和车架（或车身）相连, 非独立悬架的左、右车辆装在一根整体轴上, 再通过其悬架与车架（或车身）相连。
图1 非独立悬架与独立悬架示意图1.1.1 独立悬架重要用于轿车上, 在部分轻型客、货车和越野车, 以及一些高档大客车上也有采用。
独立悬架与非独立悬架相比有以下优点: 由于采用断开式车轴, 可以减少发动机及整车底板高度；独立悬架孕育车轮有较大跳动空间, 并且弹簧可以设计得比较软, 平顺性好；独立悬架能提供保证汽车行驶性能的多种设计方案；簧载质量小, 轮胎接地性好。
但结构复杂、成本高。
独立悬架有以下几种型式:1.1.1.1 纵臂扭力梁式是左、右车轮通过单纵臂与车架（车身）铰接, 并用一根扭转梁连接起来的悬架型式（如图2所示）。
图2 扭力梁式独立悬架根据扭转梁配置位置又可分为（如图所示）三种型式。
图3 扭力梁式独立悬架的三种布置形式汽车侧倾时, 除扭转梁外, 有的纵臂也会产生扭转变形, 起到横向稳定杆作用。
若还需更大的悬架侧倾叫刚度, 仍可布置横向稳定杆。
这种悬架重要优点是: 车轮运动特性比较好, 左、右车轮在等幅正向或反向跳动时, 车轮外倾角、前束及轮距无变化, 汽车具有良好的操纵稳定性。
但这种悬架在侧向力作用时, 呈过多转向趋势。
此外, 扭转梁因强度关系, 允许承受的载荷受到限制, 扭转梁式结构简朴、成本低, 在一些前置前驱汽车的后悬架上应用得比较多。
1.1.1.2 双横臂式是用上、下横臂分别将左、右车轮与车架（或车身）连接起来的悬架型式（图4）。
上、下横臂一般作成A字型或类似A字型结构。
这种悬架实质上是一种在横向平面内运动, 上、下臂不等长的四连杆机构。
碰撞安全与转向管柱溃缩吸能结构开发
图 2 开发流程示意图
项目定义
转向管柱动态 压溃
管柱溃缩方案 选用
管柱样件静态 压溃
转向管柱在被 动安全系统中
验证
转向管柱在整 车中碰撞验证
管柱初始溃缩力，管柱总成溃距离和中间轴 溃缩距离。
3.2 转向管柱溃缩方案选用 转向管柱溃缩方案比较多，每种溃缩方 式的控制方法和控制精度也不同。根据项目 要求，选择性价比最优的方案组合，满足性 能要求。 选择转向管柱溃缩方案，尽量参考公司 和供应商成熟的溃缩机构，对于溃缩块、调 节支架等需要开模的件，尽量在现有产品上 选择，尽可能降低开发成本和验证周期。前 期产品定义时，可以考虑多个方案， 根据后期系统试验后，最终确认最优的 方案进行冻结。 3.3 管柱在整车上的布置 转向管柱的装配角度要与方向盘中心点， 转向器输入轴的位置匹配，并考虑到中间轴 的力矩波动及其布置位置和可溃缩长度。 管柱在整车中进行布置时，应给出布置 范围，在满足人机工程的前提下，尽量向着
FRONTIER DISCUSSION | 前沿探讨
有利于转向管柱溃缩的方向布置，因为布置 一旦冻结，后期更改是比较麻烦的。
管柱碰撞位置如图 3 受力分析， 根据上图，可得出如下图受力方程：
FT=FH*cosα FM=k*FP FT=FM+N
FP=FH*sinα FT：沿转向管柱轴线向下的溃缩力 FH：作用在转向管柱上的水平力 FM：管柱与固定点的摩擦力 FP：管柱与固定点的正压力 α：转向管柱侧向布置角度 N：转向管柱拉脱块的拉脱力 K：管柱与固定点的摩擦系数
FRONTIER DISCUSSION | 前沿探讨
时代汽车
碰撞安全与转向管柱溃缩吸能结构开发
江天保 沈岱武 奇瑞新能源汽车 安徽省芜湖市 241002
转向管柱在整车碰撞中的分析与改进
转向管柱在整车碰撞中的分析与改进发表时间：2018-09-18T09:57:55.613Z 来源：《知识-力量》1月中作者：左张兵[导读] 介绍了转向管柱在汽车碰撞中的作用，结合某车型整车碰撞试验结果，通过改变转向管柱溃缩机构，调节压溃性能参数，提升整车碰撞性能等级。
（上海汽车集团股份有限公司技术中心，上海 201804）摘要：介绍了转向管柱在汽车碰撞中的作用，结合某车型整车碰撞试验结果，通过改变转向管柱溃缩机构，调节压溃性能参数，提升整车碰撞性能等级。
关键词：转向管柱碰撞安全汽车1 前言：随着汽车工业的发展，汽车安全性已得到了世界各国政府及消费者的关注，对汽车安全要求越来越高，碰撞安全法规也越趋严格。
如何通过整车结构设计、零部件性能优化满足国际国内相关法规，在汽车事故中更好地保护驾乘人员，是目前汽车安全设计的一大课题。
文中对通过改变转向管柱压溃性能参数提升整车安全碰撞等级进行了探讨。
2 转向管柱在碰撞过程中的作用提到汽车碰撞安全件，人们首先想到安全气囊、安全带、安全头枕等。
随着汽车安全技术的发展，很多汽车零部件开始扮演安全卫士的角色。
可压溃式转向管柱凭借着其吸能机构成为了汽车乘员保护系统之一。
当汽车发生正面碰撞事故时，由于车身车架变形导致转向轴转向盘后移，而人体在惯性力的作用下往前冲，司机胸部和头部会碰撞到转向盘而受伤。
如果转向管柱是可压溃式吸能管柱，汽车发生碰撞时，管柱便会产生压缩变形而吸收能量，起到缓冲作用，并使转向盘的后移量减小。
[1] 保护驾驶员，降低伤害值。
3 转向管柱零件压溃性能试验转向管柱设计开发时，整车安全CAE设定的静压溃要求，是管柱综合性能指标之一，分别采用什么吸能结构，既满足安全要求，又满足整车布置、NVH、功能、强度耐久等试验要求。
当结构确定后，其压溃性能曲线一般也随之确定。
DELPHI最新研制出一种自适应吸能管柱，可根据碰撞严重度、驾驶员体重、座椅位置、安全带状态等激发不同吸能机构压溃，分别提供不同压溃力，最大程度保护驾驶员。
碰撞分析实例
1 前部碰撞分析目前前部碰撞主要有两类，一种是正面刚性墙碰撞，如GB 11551、FMVSS 208；另一种是偏置可变形壁障（ODB）碰撞，如ECE 94、IIHS。
尽管这两种试验在试验设置和评价上不尽相同，但其主要目的都是为了使乘员在碰撞事故中得到保护，以及评价车辆结构性能。
车辆结构性能包括转向柱的垂直和向后移动量、燃油系统完整性、在试验过成中车门不应打开、安全带固定点强度、风挡保持力、车上的零件不应侵入乘客箱、发动机盖的后边缘不应通过风挡侵入、碰撞后至少有一个门能打开。
乘员的响应与以下条件有关：车辆的加速度、安全带约束系统、安全气囊约束系统、方向盘与转向柱、防火墙的侵入、膝垫的约束。
由此可见，每个子系统的设计都与乘员有关。
这使得问题很复杂，从设计和分析的观点看很难处理。
于是传统的问题被分成设计与分析子系统，即先保证车辆结构性能，再进行乘员仿真来模拟台车试验。
这里介绍车辆前碰结构性能分析。
通过分析，在合理的精度下，能够预测A柱与转向柱的移动量、防火墙的侵入量、车辆与气囊传感器布置点的加速度波形、能量分布、载荷的传递、特殊的变形模式等。
而燃油系统泄漏、车门的开启性无法直接模拟，只能根据变形情况做初步判断。
1.1.1 正面碰撞建模（1）模型质量匹配前碰分析中，车是运动的，因此车辆模型的质量分布、总质量、质心、轴荷分配是至关重要的，应该与实际状态一致。
但模型是简化过的，其质量要比实际车的轻，质量分布也与实车有差别，为匹配模型的质量，一般采用添加集中质量（mass单元）的方法。
质量单元要均匀分散加在车辆上刚度较大的地方。
如果模型中不包括假人，那么假人的重量也要合理匹配。
（2）定义接触在前碰过程中，车辆中不同的部件、障碍墙、假人会发生自身和相互接触。
因此，要定义接触面来表现这些相互关系。
前碰中一般要定义下列接触：1）将整个车辆定义为一个单一接触面；2）在硬的和软的材料间定义接触面，例如座垫泡沫与结构；3）要监测相互作用的部件，例如轮胎与门槛、燃油箱与周围部件；4）假人与方向盘、仪表板、座椅、安全带、气囊、内饰、结构间的接触面应分开定1义；5）气囊和结构间应定义接触面；6）局部边与边的接触。
汽车转向管柱支撑结构碰撞过程分析与改进设计
模拟汽车事故的模型
模拟结构大变形的模型 汽车碰撞中车身结构的 刚度、 强度、 变形分析 模拟人体整体动力学 响应的模型 模拟人体局部结构的 生物力学模型 汽车碰撞中人体和约 束系统的动力学分析 法规制定中人体伤害 指标的确定
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汽车碰撞的有限元分析方法特点
在汽车碰撞过程中， 碰撞动能主要通过汽车压溃
区的变形来吸收， 因此， 如何计算模拟碰撞过程中汽 车构件的变形过程， 就成为汽车碰撞过程中的关键问 题。 由于汽车碰撞过程时间极短， 而且汽车构件形状 复杂， 边界条件也很难确定， 因此使用传统的计算方 法根本无法进行。 目前， 国内外用于汽车碰撞模拟的 模型， 主要采用! 类， 见附表。 本文是用有限元方法对汽车转向管柱支撑结构 进行碰撞模拟分析的。 采用有限元方法进行模拟计算， 具 有以下特点： 采取不同的 " 可以根据不同要求， 单 元 数量 、 种类 和 精 度 ， 以 达 到所 需 要 的计算精度； 无需 # 可以完全依靠计算机工作， 手工计算； 可以迅速得到结 $ 在结构设计时， 果， 对 结 构 进行 修 正 ， 并 减 少 样车 的 试 制数量； 可以很 % 如果建立起结构数据库， 方便地进行结构设计与方案比较， 大大 提高设计工作的效率。
自从上世纪 !" 年代梅塞德斯—奔驰公司第一次 进行碰撞试验以来， 直到上世纪 #" 年代末期， 汽车对 障碍物的碰撞试验是评价车辆安全性能的唯一方法。 随着计算机技术的发展， 为了减少碰撞试验的高昂费 用， 缩短开发周期， 各大汽车厂商纷纷转向计算机模 拟碰撞计算。
模 型种类
附表
汽车碰撞的主要模型类型 主要用途 碰撞中汽车运动的分析 模 拟方法 刚体分析方法 离散参数分析方法 有限元分析方法 多刚体分析方法 有限元分析方法 有限元分析方法
EPS 转向管柱总成碰撞性能分析
Vol .8No .1Mar .2011邵阳学院学报（自然科学版）Journal of Shaoyang University （Natural Science Edition ）第8卷第1期2011年3月文章编号：1672-7010（2011）01-0041-030前言汽车电动助力转向系统（Electric Power Steer,简称EPS ）是一种新型的转向系统．对EPS 转向管柱总成的碰撞安全性研究是汽车发生二次碰撞时为减少对驾驶员伤害作用而对转向管柱能量吸收性能进行的研究．本文中的EPS 的吸能机理是通过上下套管之间的相互摩擦力来吸收能量，上、下套管的过盈量不同，其吸能效果不一样[1]．在转向管柱的不完全碰撞试验中，转向管柱支撑于车身上，方向盘与转向器管柱相连，然后物体撞向转向器的轴．其碰撞力来自于驾驶员胸部的接触力．根据GB11557-1998《防止汽车转向机构驾驶员伤害的规定》，方向盘中心的位移量向后窜动量不能超过127mm ，以保证对人体伤害不至唐宁1，周廷明2，陈志刚1，李梦奇1，刘志辉1（1.邵阳学院机械与能源工程系，湖南邵阳422004；2.株洲易力达机电有限公司，湖南株洲412000）摘要：为提高电动助力转向器的转向柱的碰撞安全性能，以电动助力转向器中的上、下套管为研究对象，应用动态显式有限元方法，在A N SY S/L S-D Y N A 软件平台，对其建立模型并进行有限元分析，仿真结果表明，过盈量为0.05m m 时，转向柱的最大的Z 向位移量满足G B 11557-1998的要求．关键词：车辆工程；碰撞；转向管柱总成；有限元中图分类号：U463.99文献标识码：ACollision Analysis of Steering Column Assembly on EPSTANG Ning 1，ZHOU Ting-ming 2，CHENG Zhi-gang 1,Li M eng-qi 1,LIU Zhi-hui 1Abstract:To improve the collision safety CAE analysis of steering column on EPS,taking the upper and lower volume on EPS as the research object,this paper makes the design by the method of dynamic finite element,which is based on the ANSYS/LS-DYNA software.the model is established and then the finite element is analyzed.The results show that,when the surplus between the upper and lower volumn is 0.05mm,the maximum level of the displacement in Z direction meet the requirements of GB11557-1998．Key words:vehicle engineering;collision;steering column assembly;finite element收稿日期：2010-12-20作者简介：唐宁（1983-），男，湖南郴州人，邵阳学院机械与能源工程系助教,硕士，从事汽车碰撞及结构CAE 分析.E-mail:shijian138@ ．EPS 转向管柱总成碰撞性能分析（1.Department of Mechanical and Energy Engineering ，shaoyang University,Shaoyang ，Hunan 422004；2.Zhuzhou Elite Electro Mechanical Co.Ltd ，Zhuzhou 412000）于过大.故可以以套管轴线的位移量作为改进的依据.原EPS转向管柱总成试验后轴向位移量在180mm左右，不满足标准，本文在对原EPS的管柱总成的几何尺寸进行改进的基础上，将转向系统看成是一个省略了方向盘，由上套管，下套管过盈装配组成的完整系统．按照汽车转向柱的碰撞试验要求，利用ANSYS/LS-DYNA软件，以改进后的结构建模并按ANSYS中模型简化的要求，对转向管柱进行了简化，建立了转向管柱有限元模型并进行结构分析，计算，计算结果表明，改进后的管柱总成吸能性能符合标准，并能有效减少碰撞时转向系统对驾驶员的伤害．1转向管柱总成的结构EPS三维模型在PRO/E软件中建立，通过IGES文件导入ANSYS,经过删除不必要的零件，得到如图1所示的转向管柱总成的三维几何模型由图1可见，转向管柱总成由上，下套管过盈配合组成，转向柱通过轴承安装在套管内．2有限元模型的建立2.1下套管的建立根据转向管柱总成的吸能机理，将转向系统看成是一个省略了方向盘，由上套管，下套管过盈装配组成的完整系统．所以忽略上下传动轴，只建立上，下套管结构．由图可见，下套管结构复杂，本文通过IGS文件导入ANSYS中做相应修改后进行网格划分．下套管直径为32mm,长为130mm，材料为Q215B,抽壳后采用Hughes-liu壳单元划分，材料模型为双线性等向强化弹塑性（BIOS）,材料参数如表1：下套管上共有12块加强筋，其中纵向为3块，周向布置4块，这是转向管柱构成过盈配合进行碰撞吸能的主要部件，加强筋的厚度不同，布置方式不同，过盈量就不同，吸收能量的大小也不同，改进后厚度都定为2mm，过盈量为0.05mm．改进后的尺寸如图2（a）(b)(c) (a)11mm×3mm;(b)19mm×3mm;(c)37mm×3mm下套管的有限元模型如图32.2上套管的建立由图1知，上套管结构分为上下两端直径不同的套管，且有很多细节结构，比如小孔，导圆，凸台等，按照ANSYS模型简化的原则，将上套管简化为直径不变的套管，通过扫略的方式直接在ANSYS中建立一个圆柱面．如图4，上套管直径为34mm,长为215mm，材料为Q215B,抽壳后采用Hughes-liu壳单元划分，材料图4上套管有限元模型Fig.4the FEM model of the upper volume邵阳学院学报（自然科学版）第8卷42表1材料参数Table1material parameters图2加强筋的尺寸Fig.2dimension of different ribs图3下套管有限元模型Fig.3the FEM model of the lower volume 图1转向管柱总成的结构Fig.1The structure of the steering column assembly唐宁1，周廷明2，陈志刚1，李梦奇1，刘志辉1：EPS转向管柱总成碰撞性能分析第1期43模型为双线性等向强化弹塑性（BIOS）,材料参数同下套管．2.3仿真模型的建立利用相对运动的观念建立仿真模型，仿真模型如图5，假设下套管冲击上套管，重物通过在下套管端部加载质量单元mass21代替，质量为45Kg．下套管的初始速度取为4420mm/s上，下套管之间采用STS接触类型，接触参数为：静摩擦系数为0.15,动摩擦系数为0.1,接触刚度罚因子0.1．计算时间设为0.04s,上套管端部固定，下套管只有Z向自由度．有限元模型如图3计算结果模型在t=0.03s时下套管完全穿过上套管，完成整个计算．y方向位移计算结果如图6第一个加强筋与上套管相作用时直径方向（Y向）的变形量如图7上，下套管轴线（Z向）的位移量如图8由图8可见，在t=0.03s时，下套管最大的位移量为125mm,即改进总成尺寸参数后套管轴向位移量降至125mm,这一结果在随后的实车碰撞试验中得到验证，证明转向管柱总成结构参数是满足设计要求的．4结论通过对EPS转向管柱总成的碰撞性能的仿真分析，尤其是通过反复试验对加强筋不同尺寸的仿真计算，得出结论如下：(1)通过改变和控制加强筋厚度可以改变上、下套管之间的过盈量，来达到提高转向管柱的吸能性能的目的．经过反复试验，最终把厚度设为2mm,此时过盈量为0.05mm,经过试验，套管轴向位移为125mm,满足标准的要求．(2)通过改变加强筋的尺寸和布置方式，可以实现转向管柱的轻量化，节省材料，降低成本．参考文献：[1]甘纯刚.C型电动转向器转向柱碰撞机理研究[D].武汉：武汉理工大学，2008.[2]白金泽.LS-DYNA3D理论基础与实例分析[M].北京:科学出版社，2004.[3]何涛，杨竞，金鑫，等.ANSYS10.0/LS-DYNA非线性有限元分析实例指导教程[M].北京：机械工业出版社，2007.[4]尚晓江，苏建宇.LS-DYNA动力分析方法与工程实例[M].北京:中国水利水电出版社，2006.图8z方向位移云谱图Fig.8The displacement in zdirection图5有限元模型Fig.5the FEMmodel图6y方向位移云谱图Fig.6The displacement in ydirection图7第一个加强筋y方向位移云谱图Fig.7The displacement in y direction of the first ribs。
柱碰撞测试讲解
柱碰撞测试讲解朋友，今天我想跟你聊聊柱碰撞测试这事儿。
你知道吗，在汽车安全领域，这可是相当重要的一项测试。
我记得我刚接触这个概念的时候，心里就想，这柱碰撞测试到底是怎么个情况呢？后来我深入了解了才明白。
你看啊，在我们的生活中，开车上路，难免会遇到各种意外情况，有时候可能就会撞到柱子之类的硬物。
那汽车在这种情况下的安全性就至关重要了。
我就想啊，如果我自己坐在车里，突然发生这种柱碰撞，那得多危险。
所以汽车制造商就得通过柱碰撞测试来检测汽车的安全性。
这测试就像是一场汽车的大考，而且是非常严格的那种。
在这个测试里，汽车会以一定的速度去撞击柱子。
我每次想象这个场景，就觉得很可怕。
但是呢，这就是为了模拟最真实的事故情况。
我在工作中了解到，不同的汽车在这个测试里的表现差异可大了。
有的汽车在柱碰撞测试里，驾驶舱变形很严重，那要是车里有人，可就凶多吉少了。
我就觉得这样的汽车制造商不太负责任，他们怎么能让消费者面临这么大的风险呢？而有的汽车呢，在测试里驾驶舱能保持相对较好的完整性，这就说明在设计和制造的时候，在保护车内人员安全方面下了功夫。
我就和同事讨论过这个问题，我说咱们要是买车啊，一定要看看这柱碰撞测试的结果。
同事也很认同我的看法。
他说他之前没太关注这个，听我一说才意识到重要性。
我当时就觉得自己做了一件很有意义的事，能让身边的人也重视起汽车安全的这个重要方面。
我觉得柱碰撞测试就像是汽车安全的一个守护者，它用最直接的方式告诉我们哪款车在遇到这种危险情况时更能保护我们。
我们作为消费者，也应该多去了解这方面的知识，这样在买车的时候才能做出更明智的选择，毕竟这关系到我们自己的生命安全啊。
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转向管柱的碰撞安全设计
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根据GB 11557《防止汽车转向机构对驾驶员伤害的规定》3.1及3.2要求：不装人体模块的整备车辆以48.3～53.1 km/h之间的车速正面撞击障碍壁时，转向柱管和转向轴的上端允许沿着平行于汽车纵向中心线的水平方向向后窜动，但其窜动量不得大于127 mm（在动态下测量）；人体模块以24.1+12 km/h的速度水平撞击转向盘时，作用在转向盘上的水平力不得大于11123N，因此，对转向盘及转向管柱提出了安全方面的要求。
图1所示为某车型转向管柱总成结构，转向管柱的安全设计体现在吸能和溃缩两个方面，最终目的是减少对驾驶员的伤害，正面碰撞时方向盘、转向管柱和转向器组成的转向系统对驾驶员造成的损伤占到驾驶员损伤的46%。
对于转向系统对人的伤害来自于方
向盘和转向管柱。
造成人员伤害的部位集中在头部、胸部及腿部。
所以，采取措施是碰撞时转向系零部件的塑性变形、弹性变形以及某些零部件相互分开不能传递运动和力或者利用零部件之间的摩擦来吸收冲击能量。
因此，如何使管柱实现溃缩吸能要求，以保护乘员安全，对管柱的设计提出了要求，同时，为了满足相应的要求，管柱各部分的结构设计和选型是关键。
对转向管柱一般设计参数要求如下：
（1）压缩行程：转向柱及中间轴的可压缩行程150mm以上；
（2）转向柱系统的最小临界压缩力：1.1～2.5kN；
（3）转向柱断开联接盒分离力：联接盒每个注塑销的破坏力为500N，转向柱上每个可断开联接盒一般有2～4个注塑销；
（4）除了保证规定的轴向压缩力外，还要有足够的抗弯强度，以提高轴向吸能效果；
（5）压缩吸能部分上、下端有一定的强度和刚度
差异，保证压缩吸能力的传递；
典型的缓冲吸能转向系统结构上包括方向盘、转向轴套管、转向轴、转向器以及当方向盘受到撞击时能够吸收冲击能量的其他元件等（如图3所示）。
变形及溃缩部位分上节和下节（中间传动轴及下传动轴）两部分，一般以驾驶室前围为界限，可吸收来自于车前一次碰撞和来自于驾驶员的二次碰撞能。
（a）可压缩变形的转向柱
（b）可变形支架
转向管柱的上节溃缩结构繁多，但大都利用摩擦力、剪断力和变形力来吸收能量，轴向变形常用到的机构有花键轴及花键套式、尼龙销式、钢珠滚压式和套管挤压吸能式等，中间传动轴及下传动轴的结构常用的有花键式、波纹管式、胶盘式或多种结构配合。
由于转向管柱溃缩及吸能主要在轴向方向，而对于部分车型由于涉及原因导致碰撞过程中管柱受力方向并不都是轴向，从而导致轴向溃缩不能完全发挥作用，所以在设计中应考虑管柱的弯曲受力，减小弯矩
同样可以达到碰撞对管柱的要求，防止碰撞过程中管柱轴向窜动过大波纹管在满足转矩要求的同时，还可同时满足碰撞轴向溃缩要求或弯曲溃缩功能。
因此，带波纹管形式的转向传动轴得到了广泛的应用。
结束语
通过扭转校核方法满足管柱的转向要求，通过结构设计满足管柱的碰撞方面要求，保证驾驶员安全。
在设计中转矩的功能实现及校核、安全设计及校核，都要经过大量的试验及分析才能确定。
当然，一个成功的管柱设计不仅仅是以上两种功能上的实现，还有诸如角度调节和轴向调节等方面，还要经过强度、疲劳、固有频率、噪声、振动和吸能等各方面的大量的CAE分析、零部件及整车试验验证，同时还要考虑生产装配、成本和制造工艺等方面。
只有全面考虑，才能做到功能和效益的更好结合。
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