《汽車試驗(yàn)學(xué) 教學(xué)課件作者 徐曉美 第7章 整車碰撞安全性試驗(yàn)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《汽車試驗(yàn)學(xué) 教學(xué)課件作者 徐曉美 第7章 整車碰撞安全性試驗(yàn)（56頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、7.1 概述概述7.2 碰撞試驗(yàn)假人技術(shù)碰撞試驗(yàn)假人技術(shù)7.3 實(shí)車碰撞試驗(yàn)實(shí)車碰撞試驗(yàn)7.4 碰撞試驗(yàn)測(cè)量系統(tǒng)碰撞試驗(yàn)測(cè)量系統(tǒng)第第7章章 整車碰撞安全性試驗(yàn)整車碰撞安全性試驗(yàn) 根據(jù)試驗(yàn)方法不同，汽車碰撞試驗(yàn)可以分成實(shí)車根據(jù)試驗(yàn)方法不同，汽車碰撞試驗(yàn)可以分成實(shí)車碰撞試驗(yàn)，滑車模擬碰撞試驗(yàn)和臺(tái)架試驗(yàn)。碰撞試驗(yàn)，滑車模擬碰撞試驗(yàn)和臺(tái)架試驗(yàn)。實(shí)車碰撞試驗(yàn)與真實(shí)的汽車碰撞事故情形最接近，實(shí)車碰撞試驗(yàn)與真實(shí)的汽車碰撞事故情形最接近，其試驗(yàn)結(jié)果最具說服力，是綜合評(píng)價(jià)汽車碰撞安其試驗(yàn)結(jié)果最具說服力，是綜合評(píng)價(jià)汽車碰撞安全性能的最基本的試驗(yàn)方法。全性能的最基本的試驗(yàn)方法。其他兩類試驗(yàn)都是以實(shí)車碰撞的結(jié)果為基礎(chǔ)
2、，模其他兩類試驗(yàn)都是以實(shí)車碰撞的結(jié)果為基礎(chǔ)，模擬碰撞環(huán)境的零部件試驗(yàn)。擬碰撞環(huán)境的零部件試驗(yàn)。根據(jù)碰撞試驗(yàn)實(shí)施的目的不同，實(shí)車碰撞試驗(yàn)可根據(jù)碰撞試驗(yàn)實(shí)施的目的不同，實(shí)車碰撞試驗(yàn)可分為分為3 3類類：（1 1）政府法規(guī)要求的強(qiáng)制性試驗(yàn)。政府法規(guī)要求的強(qiáng)制性試驗(yàn)。（2 2）汽車制造廠自己制訂的碰撞試驗(yàn)方法。汽車制造廠自己制訂的碰撞試驗(yàn)方法。（3 3）為消費(fèi)者提供信息的試驗(yàn)。為消費(fèi)者提供信息的試驗(yàn)。傷害基準(zhǔn)研究乘員死亡、重傷、輕傷等的傷害程傷害基準(zhǔn)研究乘員死亡、重傷、輕傷等的傷害程度，反映人體對(duì)不同傷害的解剖學(xué)反應(yīng)和生理反度，反映人體對(duì)不同傷害的解剖學(xué)反應(yīng)和生理反應(yīng)，以及由此產(chǎn)生加減速度、負(fù)荷、變形
3、量等物應(yīng)，以及由此產(chǎn)生加減速度、負(fù)荷、變形量等物理量的基準(zhǔn)。理量的基準(zhǔn)。通常用頭部、頸部、胸部、腹部、腰部、大腿和通常用頭部、頸部、胸部、腹部、腰部、大腿和小腿等位置在碰撞試驗(yàn)中的物理量變化作為評(píng)判。小腿等位置在碰撞試驗(yàn)中的物理量變化作為評(píng)判。1.1.頭部性能指標(biāo)（頭部性能指標(biāo)（HPCHPC）在試驗(yàn)過程中，如果頭部與任何車輛部件不發(fā)生在試驗(yàn)過程中，如果頭部與任何車輛部件不發(fā)生接觸，則認(rèn)為符合要求；若發(fā)生接觸，則由下式接觸，則認(rèn)為符合要求；若發(fā)生接觸，則由下式計(jì)算頭部性能指標(biāo)（計(jì)算頭部性能指標(biāo)（HPCHPC）max5.21212)(1)(HPC21dttatttttta(t)為對(duì)應(yīng)頭部重心的為對(duì)
4、應(yīng)頭部重心的3個(gè)方向合成加速度；個(gè)方向合成加速度；t1和和t2為為HPC取得最取得最大值的時(shí)間間隔的起始和終止時(shí)刻點(diǎn)，大值的時(shí)間間隔的起始和終止時(shí)刻點(diǎn)，t2-t136ms。2.2.頸部頸部 頸部的傷害值規(guī)定為上下方向的拉伸、壓縮，前頸部的傷害值規(guī)定為上下方向的拉伸、壓縮，前后方向的剪切力，向后的彎曲力矩。新后方向的剪切力，向后的彎曲力矩。新FMVSS208FMVSS208中，用中，用N Nij ij來評(píng)價(jià)。來評(píng)價(jià)。ycOCZCZijMMFFNyFZ為頸部上下方向壓縮、拉伸負(fù)荷；為頸部上下方向壓縮、拉伸負(fù)荷；MOCy為頸部中心力矩；為頸部中心力矩；FZC、Myc為由假人類型決定的常數(shù)。為由假人類
5、型決定的常數(shù)。3.3.胸部胸部 胸部的傷害值用肋骨的變形量（胸?fù)隙龋┘棺瞪闲夭康膫χ涤美吖堑淖冃瘟浚ㄐ負(fù)隙龋┘棺瞪喜繙y(cè)得的加速度，以及變形量與變形速度的乘積部測(cè)得的加速度，以及變形量與變形速度的乘積VCVC（Viscous CriteriaViscous Criteria）來評(píng)價(jià)。）來評(píng)價(jià)。dttdDctDsVC)()(D(t)為胸部變形量，為胸部變形量，s和和c是由假人類型決定的常數(shù)。是由假人類型決定的常數(shù)。4.4.大腿大腿 正面碰撞時(shí)大腿的傷害值是采用大腿骨軸向輸入正面碰撞時(shí)大腿的傷害值是采用大腿骨軸向輸入的負(fù)荷的負(fù)荷評(píng)價(jià)評(píng)價(jià) 在在FMVSS208FMVSS208中通過人體骨折極限實(shí)驗(yàn)，
6、定義負(fù)荷中通過人體骨折極限實(shí)驗(yàn)，定義負(fù)荷基準(zhǔn)為基準(zhǔn)為10kN10kN。5.5.小腿小腿 正面碰撞時(shí)小腿的傷害值是脛骨的軸向負(fù)荷引起正面碰撞時(shí)小腿的傷害值是脛骨的軸向負(fù)荷引起的膝關(guān)節(jié)大腿骨的變形量，用的膝關(guān)節(jié)大腿骨的變形量，用TITI來評(píng)價(jià)。來評(píng)價(jià)。CZCRFFMMTI ，Mx為繞脛骨前后軸的力矩，為繞脛骨前后軸的力矩，My為繞脛為繞脛骨左右軸的力矩；骨左右軸的力矩；FZ為脛骨上下方向的負(fù)荷，為脛骨上下方向的負(fù)荷，MC=225Nm，F(xiàn)C=35.9kN。22yxRMMM7.2.17.2.1 假人開發(fā)的意義假人開發(fā)的意義 目的：目的：了解傷害機(jī)理，尋求避免或減輕在碰撞中了解傷害機(jī)理，尋求避免或減輕在
7、碰撞中造成人體嚴(yán)重?fù)p傷的途徑。造成人體嚴(yán)重?fù)p傷的途徑。因此，因此，必須了解碰撞傷害的機(jī)理、定量地描述人必須了解碰撞傷害的機(jī)理、定量地描述人體組織響應(yīng)、確定人體造成無法恢復(fù)的嚴(yán)重?fù)p傷體組織響應(yīng)、確定人體造成無法恢復(fù)的嚴(yán)重?fù)p傷的響應(yīng)水平、開發(fā)與人體生物力學(xué)特性相似的碰的響應(yīng)水平、開發(fā)與人體生物力學(xué)特性相似的碰撞試驗(yàn)假人，用于精確地評(píng)價(jià)人體傷害、開發(fā)保撞試驗(yàn)假人，用于精確地評(píng)價(jià)人體傷害、開發(fā)保護(hù)系統(tǒng)以減少作用在人體上的碰撞能量。護(hù)系統(tǒng)以減少作用在人體上的碰撞能量。碰撞試驗(yàn)假人（碰撞試驗(yàn)假人（DummyDummy），又稱為擬人試驗(yàn)裝置），又稱為擬人試驗(yàn)裝置（Anthropomorphic Test D
8、ummyAnthropomorphic Test Dummy），是用于評(píng)價(jià)），是用于評(píng)價(jià)碰撞安全性的標(biāo)準(zhǔn)人體模型。碰撞安全性的標(biāo)準(zhǔn)人體模型。假人的尺寸、外形、質(zhì)量、剛度和能量吸收性能假人的尺寸、外形、質(zhì)量、剛度和能量吸收性能及及動(dòng)力學(xué)響應(yīng)與相應(yīng)的人體十分相似。動(dòng)力學(xué)響應(yīng)與相應(yīng)的人體十分相似。在假人上裝備有傳感器，可用于測(cè)量人體各部位在假人上裝備有傳感器，可用于測(cè)量人體各部位的加速度、負(fù)荷、擠壓變形量等。的加速度、負(fù)荷、擠壓變形量等。按人體類型分按人體類型分：成年人假人成年人假人 中等身材男性假人中等身材男性假人：汽車碰撞試驗(yàn)中最常用，代表歐汽車碰撞試驗(yàn)中最常用，代表歐美男性第美男性第5050百
9、分位成年人的平均身材百分位成年人的平均身材 小身材女性假人小身材女性假人：代表歐美第代表歐美第5 5百分位女性成年人的百分位女性成年人的體型體型 大身材男性假人大身材男性假人：代表歐美第代表歐美第9595百分位男性成年人的百分位男性成年人的體型體型兒童假人兒童假人 指定年齡組兒童的平均身高和體重，不考慮性別。指定年齡組兒童的平均身高和體重，不考慮性別。根據(jù)碰撞試驗(yàn)不同根據(jù)碰撞試驗(yàn)不同分類：分類：正面碰撞假人正面碰撞假人側(cè)面碰撞假人側(cè)面碰撞假人后面碰撞假人后面碰撞假人行人保護(hù)等試驗(yàn)用假人行人保護(hù)等試驗(yàn)用假人 前三種為坐姿假人，前三種為坐姿假人，最最后一種為站姿假人。后一種為站姿假人。（1 1）正
10、面碰撞假人正面碰撞假人 最早最早用于用于評(píng)價(jià)乘員約束系統(tǒng)的牢固性。評(píng)價(jià)乘員約束系統(tǒng)的牢固性。結(jié)構(gòu)結(jié)實(shí)，外形和體重與人體相似結(jié)構(gòu)結(jié)實(shí)，外形和體重與人體相似 主要缺點(diǎn)主要缺點(diǎn)：碰撞響應(yīng)與人體不同，也不能裝備足碰撞響應(yīng)與人體不同，也不能裝備足夠的測(cè)量傳感器。夠的測(cè)量傳感器。值得一提的是值得一提的是Hybrid IIHybrid II和和TNO10TNO10（1 1）正面碰撞假人正面碰撞假人 Hybrid IIIHybrid III現(xiàn)已為世界碰撞基準(zhǔn)和包含日美歐的現(xiàn)已為世界碰撞基準(zhǔn)和包含日美歐的NCAPNCAP廣泛使用。廣泛使用。（2 2）側(cè)面碰撞假人側(cè)面碰撞假人 使用檢測(cè)胸部橫向沖擊和變形的假人。使
11、用檢測(cè)胸部橫向沖擊和變形的假人。美國開發(fā)了成年男性側(cè)面碰撞假人美國開發(fā)了成年男性側(cè)面碰撞假人SIDSID。歐洲也開發(fā)了歐洲也開發(fā)了EuroSID-1EuroSID-1假人，用于歐洲、日本及假人，用于歐洲、日本及NCAPNCAP。WorldSIDWorldSID是目前唯一一個(gè)側(cè)面碰撞生物保真性能是目前唯一一個(gè)側(cè)面碰撞生物保真性能滿足滿足ISOISO標(biāo)準(zhǔn)要求的側(cè)面碰撞假人。標(biāo)準(zhǔn)要求的側(cè)面碰撞假人。（3 3）后面碰撞假人后面碰撞假人 可可再現(xiàn)頸部的動(dòng)作再現(xiàn)頸部的動(dòng)作，模擬脊椎每一節(jié)的具有脊柱模擬脊椎每一節(jié)的具有脊柱的假人的假人BioRIDBioRID-II-II。BioRIDBioRID-II-II
12、被美國被美國IIHSIIHS和英國和英國ThatchamThatcham評(píng)價(jià)頭頸碰評(píng)價(jià)頭頸碰傷時(shí)使用，歐洲的傷時(shí)使用，歐洲的NCAPNCAP也正在討論進(jìn)行頭頸碰也正在討論進(jìn)行頭頸碰傷方面的評(píng)價(jià)。傷方面的評(píng)價(jià)。（4 4）行人保護(hù)用假人行人保護(hù)用假人 再現(xiàn)行人事故時(shí)，再現(xiàn)行人事故時(shí)，使使用站姿假人，目前尚無這方用站姿假人，目前尚無這方面的實(shí)車試驗(yàn)法規(guī)，也沒有像乘員假人那樣的標(biāo)面的實(shí)車試驗(yàn)法規(guī)，也沒有像乘員假人那樣的標(biāo)準(zhǔn)假人。準(zhǔn)假人。目前的目前的行人假人行人假人是是Polar IIPolar II。實(shí)車碰撞試驗(yàn)是在實(shí)車碰撞試驗(yàn)是在0.1s0.1s內(nèi)完成的不可重復(fù)再做的試內(nèi)完成的不可重復(fù)再做的試驗(yàn)，它
13、綜合了機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)、電子學(xué)、光學(xué)、計(jì)算驗(yàn)，它綜合了機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)、電子學(xué)、光學(xué)、計(jì)算機(jī)等科學(xué)技術(shù)，試驗(yàn)使用真實(shí)車輛和許多一次性機(jī)等科學(xué)技術(shù)，試驗(yàn)使用真實(shí)車輛和許多一次性消耗材料，成本很高消耗材料，成本很高。為保證假人精度，試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)其頭部、頸部、胸為保證假人精度，試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)其頭部、頸部、胸部和膝部等重要部位進(jìn)行標(biāo)定試驗(yàn)。部和膝部等重要部位進(jìn)行標(biāo)定試驗(yàn)。將頭部總成在溫度為將頭部總成在溫度為19192525，相對(duì)濕度為，相對(duì)濕度為10%10%70%70%的環(huán)境中至少放置的環(huán)境中至少放置4h4h；清洗頭皮表面和碰撞板；清洗頭皮表面和碰撞板表面；懸掛頭部，保證前額最低點(diǎn)低于鼻子最低點(diǎn)表面；懸掛頭部，保證前額
14、最低點(diǎn)低于鼻子最低點(diǎn)12.7mm12.7mm，同時(shí)保證其中心對(duì)稱面處于垂直狀態(tài)；利，同時(shí)保證其中心對(duì)稱面處于垂直狀態(tài)；利用釋放裝置使頭部從規(guī)定高度下落，保證一經(jīng)釋放，用釋放裝置使頭部從規(guī)定高度下落，保證一經(jīng)釋放，頭部應(yīng)立即落向表面平整、剛性支撐的水平表面，頭部應(yīng)立即落向表面平整、剛性支撐的水平表面，其光潔度應(yīng)在其光潔度應(yīng)在0.20.22.0m2.0m范圍內(nèi)；同一頭部兩次連范圍內(nèi)；同一頭部兩次連續(xù)試驗(yàn)時(shí)間間隔不應(yīng)少于續(xù)試驗(yàn)時(shí)間間隔不應(yīng)少于3h3h。將試驗(yàn)假人放置在濕度為將試驗(yàn)假人放置在濕度為10%10%70%70%的環(huán)境中直至假人的環(huán)境中直至假人肋骨溫度穩(wěn)定在肋骨溫度穩(wěn)定在20.620.622.
15、222.2之間為止；調(diào)整試驗(yàn)擺錘之間為止；調(diào)整試驗(yàn)擺錘的縱向中心線，使之低于的縱向中心線，使之低于3 3號(hào)肋骨中心線（號(hào)肋骨中心線（12.712.71.01.0）mmmm，用試驗(yàn)擺錘撞擊假人胸部，保證在碰撞瞬間，試，用試驗(yàn)擺錘撞擊假人胸部，保證在碰撞瞬間，試驗(yàn)擺錘的縱向中心線與假人中心對(duì)稱平面內(nèi)的某一水平驗(yàn)擺錘的縱向中心線與假人中心對(duì)稱平面內(nèi)的某一水平線重合，誤差為線重合，誤差為2 2；碰撞時(shí)對(duì)試驗(yàn)擺錘加以導(dǎo)向；碰撞時(shí)對(duì)試驗(yàn)擺錘加以導(dǎo)向；用胸骨內(nèi)的電位計(jì)沿試驗(yàn)擺錘的縱向中心線測(cè)量胸骨相用胸骨內(nèi)的電位計(jì)沿試驗(yàn)擺錘的縱向中心線測(cè)量胸骨相對(duì)胸椎水平方向上的偏移對(duì)胸椎水平方向上的偏移。用腿部載荷傳感器
16、模擬裝置緊固膝蓋總成試件；將試用腿部載荷傳感器模擬裝置緊固膝蓋總成試件；將試件置于溫度為件置于溫度為18.918.926.526.5之間，相對(duì)濕度為之間，相對(duì)濕度為10%10%70%70%的試驗(yàn)環(huán)境中至少的試驗(yàn)環(huán)境中至少4h4h，然后再用于試驗(yàn)；調(diào)整試，然后再用于試驗(yàn)；調(diào)整試驗(yàn)擺錘的縱向中心線，使得擺錘與膝部接觸時(shí)，其縱驗(yàn)擺錘的縱向中心線，使得擺錘與膝部接觸時(shí)，其縱向中心線與大腿力傳感器模擬裝置的縱向中心線重合，向中心線與大腿力傳感器模擬裝置的縱向中心線重合，誤差不大于誤差不大于2mm2mm；對(duì)擺錘加以導(dǎo)向，保證在試驗(yàn)擺；對(duì)擺錘加以導(dǎo)向，保證在試驗(yàn)擺錘與膝部接觸的時(shí)刻不發(fā)生明顯的橫向和垂直方向
17、上錘與膝部接觸的時(shí)刻不發(fā)生明顯的橫向和垂直方向上的運(yùn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)。日本日本JARIJARI實(shí)車碰撞實(shí)驗(yàn)室布局簡圖實(shí)車碰撞實(shí)驗(yàn)室布局簡圖 一個(gè)較完善的實(shí)車碰撞實(shí)驗(yàn)室應(yīng)包括一個(gè)較完善的實(shí)車碰撞實(shí)驗(yàn)室應(yīng)包括：碰撞區(qū)、牽引系統(tǒng)、浸車環(huán)境室、照明系統(tǒng)、假人碰撞區(qū)、牽引系統(tǒng)、浸車環(huán)境室、照明系統(tǒng)、假人標(biāo)定室、測(cè)量分析室及車輛翻轉(zhuǎn)臺(tái)等。標(biāo)定室、測(cè)量分析室及車輛翻轉(zhuǎn)臺(tái)等。主要設(shè)備主要設(shè)備包括：包括：1.1.固定壁障固定壁障2.2.移動(dòng)壁障移動(dòng)壁障3.3.車輛動(dòng)態(tài)翻滾試驗(yàn)裝置車輛動(dòng)態(tài)翻滾試驗(yàn)裝置4.4.車輛靜態(tài)翻滾試驗(yàn)裝置車輛靜態(tài)翻滾試驗(yàn)裝置5.5.牽引系統(tǒng)牽引系統(tǒng) 正面碰撞試驗(yàn)區(qū)域設(shè)置有固定壁障。正面
18、碰撞試驗(yàn)區(qū)域設(shè)置有固定壁障。SAEJ 850SAEJ 850推薦，固定壁障表面至少寬推薦，固定壁障表面至少寬3m3m、高、高1.5m1.5m，表面垂直于壁障前路面，覆蓋表面垂直于壁障前路面，覆蓋19mm19mm厚的膠合板，厚的膠合板，壁障尺寸和結(jié)構(gòu)應(yīng)足以限制其表面變形量小于車輛壁障尺寸和結(jié)構(gòu)應(yīng)足以限制其表面變形量小于車輛永久變形量的永久變形量的1%1%。日本標(biāo)準(zhǔn)日本標(biāo)準(zhǔn)JISD 1060-1982JISD 1060-1982中要求壁障寬中要求壁障寬3m3m、高、高1.5m1.5m、厚厚0.6m0.6m，質(zhì)量不低于，質(zhì)量不低于70t70t。側(cè)面碰撞和追尾碰撞采側(cè)面碰撞和追尾碰撞采用移動(dòng)壁障對(duì)停放
19、在碰用移動(dòng)壁障對(duì)停放在碰撞區(qū)域中的試驗(yàn)車輛實(shí)撞區(qū)域中的試驗(yàn)車輛實(shí)施碰撞施碰撞。移動(dòng)壁障的質(zhì)量、碰撞移動(dòng)壁障的質(zhì)量、碰撞表面結(jié)構(gòu)按照不同的試表面結(jié)構(gòu)按照不同的試驗(yàn)要求是不同的。驗(yàn)要求是不同的。由碰撞塊和移動(dòng)車組成由碰撞塊和移動(dòng)車組成的的移動(dòng)壁障移動(dòng)壁障 試驗(yàn)車放置在一個(gè)傾斜試驗(yàn)車放置在一個(gè)傾斜2323的平臺(tái)上，平臺(tái)以的平臺(tái)上，平臺(tái)以48.3km/h48.3km/h的速度運(yùn)動(dòng)，到達(dá)動(dòng)態(tài)翻滾的速度運(yùn)動(dòng)，到達(dá)動(dòng)態(tài)翻滾 區(qū)后平臺(tái)與地面沖區(qū)后平臺(tái)與地面沖擊緩沖器碰撞，擊緩沖器碰撞，試驗(yàn)車脫離平臺(tái)試驗(yàn)車脫離平臺(tái)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)翻滾。產(chǎn)生動(dòng)態(tài)翻滾。FMVSS 301FMVSS 301規(guī)定，碰撞試規(guī)定，碰撞試驗(yàn)后應(yīng)測(cè)量
20、驗(yàn)后應(yīng)測(cè)量0 0、9090、180180和和270270各位置的燃各位置的燃油泄漏。油泄漏。為為此此在碰撞區(qū)附近建造靜在碰撞區(qū)附近建造靜態(tài)翻轉(zhuǎn)試驗(yàn)臺(tái)，對(duì)碰撞后態(tài)翻轉(zhuǎn)試驗(yàn)臺(tái)，對(duì)碰撞后試驗(yàn)車進(jìn)行燃油泄漏試驗(yàn)。試驗(yàn)車進(jìn)行燃油泄漏試驗(yàn)。牽引系統(tǒng)是將試驗(yàn)車輛或移動(dòng)壁障由靜止加速到牽引系統(tǒng)是將試驗(yàn)車輛或移動(dòng)壁障由靜止加速到所設(shè)定的碰撞初速度的裝置。要求：所設(shè)定的碰撞初速度的裝置。要求：（1 1）準(zhǔn)確的速度控制，以滿足試驗(yàn)法規(guī)中規(guī)定的碰）準(zhǔn)確的速度控制，以滿足試驗(yàn)法規(guī)中規(guī)定的碰撞速度要求。撞速度要求。（2 2）對(duì)放置有假人的試驗(yàn)車輛，在牽引過程中，為）對(duì)放置有假人的試驗(yàn)車輛，在牽引過程中，為防止加速過程中假
21、人姿態(tài)發(fā)生變化，加速度不能過防止加速過程中假人姿態(tài)發(fā)生變化，加速度不能過大。大。（3 3）具有導(dǎo)向和脫鉤裝置）具有導(dǎo)向和脫鉤裝置。根據(jù)碰撞范圍不同，正面碰撞試驗(yàn)可分為全寬碰根據(jù)碰撞范圍不同，正面碰撞試驗(yàn)可分為全寬碰撞、撞、40%40%偏置碰撞和偏置碰撞和3030斜碰撞斜碰撞。美國和日本都比較注重美國和日本都比較注重100100重疊剛性固定壁障的重疊剛性固定壁障的碰撞試驗(yàn)（全寬碰撞）碰撞試驗(yàn)（全寬碰撞）碰撞速度碰撞速度分別為分別為56km/h56km/h（美美）和）和55km/h55km/h（日日），以以4040的偏置碰撞作為補(bǔ)充。的偏置碰撞作為補(bǔ)充。我國目前唯一施行的強(qiáng)制性檢驗(yàn)項(xiàng)目是我國目前唯
22、一施行的強(qiáng)制性檢驗(yàn)項(xiàng)目是100100重疊重疊剛性固定壁障的碰撞試驗(yàn)，試驗(yàn)速度為剛性固定壁障的碰撞試驗(yàn)，試驗(yàn)速度為484852km/h52km/h。歐洲在碰撞試驗(yàn)方面比較注重對(duì)事故形態(tài)的模擬，歐洲在碰撞試驗(yàn)方面比較注重對(duì)事故形態(tài)的模擬，而完全發(fā)生正面而完全發(fā)生正面100100重疊的碰撞事故并不多見，重疊的碰撞事故并不多見，所以歐洲并沒有強(qiáng)制實(shí)施所以歐洲并沒有強(qiáng)制實(shí)施100100重疊的正面碰撞試重疊的正面碰撞試驗(yàn)，相反，對(duì)驗(yàn)，相反，對(duì)4040重疊的偏置碰撞要求相當(dāng)嚴(yán)格。重疊的偏置碰撞要求相當(dāng)嚴(yán)格。正面碰撞試驗(yàn)是將車輛加速到指定碰撞速度，然正面碰撞試驗(yàn)是將車輛加速到指定碰撞速度，然后與固定壁障進(jìn)行碰
23、撞的試驗(yàn)。后與固定壁障進(jìn)行碰撞的試驗(yàn)。一般一般汽車的碰撞方向與固定壁障垂直。汽車的碰撞方向與固定壁障垂直。碰撞瞬間，車輛不再承受任何附加轉(zhuǎn)向或碰撞瞬間，車輛不再承受任何附加轉(zhuǎn)向或驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)。試驗(yàn)車在撞擊固定壁障之前處于勻速行駛狀態(tài)。試驗(yàn)車在撞擊固定壁障之前處于勻速行駛狀態(tài)。試驗(yàn)車的縱向中心平面應(yīng)垂直于固定壁障，其到試驗(yàn)車的縱向中心平面應(yīng)垂直于固定壁障，其到達(dá)壁障的路線在橫向任一方向偏離理論軌跡均不達(dá)壁障的路線在橫向任一方向偏離理論軌跡均不得超過得超過15cm15cm。（1 1）試驗(yàn)場(chǎng)所試驗(yàn)場(chǎng)所（2 2）固定壁障固定壁障（3 3）汽車質(zhì)量汽車質(zhì)量（4 4）前排座椅的調(diào)整前排座椅的調(diào)整（5 5）假人
24、的安放假人的安放（6 6）測(cè)試設(shè)備測(cè)試設(shè)備（1 1）正面撞擊壁障時(shí)，轉(zhuǎn)向柱管和轉(zhuǎn)向軸的上端正面撞擊壁障時(shí)，轉(zhuǎn)向柱管和轉(zhuǎn)向軸的上端允許沿著平行于汽車縱向中心線的水平方向向后允許沿著平行于汽車縱向中心線的水平方向向后竄動(dòng)，竄動(dòng)量不得大于竄動(dòng)，竄動(dòng)量不得大于127mm127mm。（2 2）撞擊后以最快速度檢查燃油箱及燃油管有無撞擊后以最快速度檢查燃油箱及燃油管有無泄漏，并檢查泄漏處狀況及泄漏總量。燃油泄漏泄漏，并檢查泄漏處狀況及泄漏總量。燃油泄漏總量在總量在5min5min內(nèi)不得大于內(nèi)不得大于200mL200mL。（3 3）試驗(yàn)過程中，車門不得開啟，前門的鎖止系試驗(yàn)過程中，車門不得開啟，前門的鎖止系
25、統(tǒng)不得發(fā)生鎖止。碰撞試驗(yàn)后，不使用工具應(yīng)能統(tǒng)不得發(fā)生鎖止。碰撞試驗(yàn)后，不使用工具應(yīng)能對(duì)每排座位對(duì)應(yīng)的門，至少有一個(gè)門能打開。必對(duì)每排座位對(duì)應(yīng)的門，至少有一個(gè)門能打開。必要時(shí)，改變座椅靠背位置使得所乘人員能夠撤離。要時(shí)，改變座椅靠背位置使得所乘人員能夠撤離。若將假人從約束系統(tǒng)中解脫時(shí)，如果發(fā)生了鎖止，若將假人從約束系統(tǒng)中解脫時(shí)，如果發(fā)生了鎖止，通過在松脫位置上施加不超過通過在松脫位置上施加不超過60N60N的壓力，該約的壓力，該約束系統(tǒng)應(yīng)能被打開，從車輛中完好地取出假人。束系統(tǒng)應(yīng)能被打開，從車輛中完好地取出假人。（4 4）安全評(píng)價(jià)指標(biāo)：安全評(píng)價(jià)指標(biāo)：頭部性能指標(biāo)（頭部性能指標(biāo)（HPCHPC）10
26、001000；胸部變形的絕對(duì)值應(yīng)胸部變形的絕對(duì)值應(yīng)75mm75mm；沿軸向傳遞至假人每條大腿的壓力應(yīng)沿軸向傳遞至假人每條大腿的壓力應(yīng)10kN10kN。目前側(cè)面碰撞法規(guī)還沒有統(tǒng)一，主要有歐洲目前側(cè)面碰撞法規(guī)還沒有統(tǒng)一，主要有歐洲ECE ECE R95R95和美國和美國FMVSS 214FMVSS 214兩種方式。兩種方式。ECE R95FMVSS214 試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)車輛靜止，移動(dòng)變形壁障正試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)車輛靜止，移動(dòng)變形壁障正面中垂線對(duì)準(zhǔn)試驗(yàn)車輛駕駛員座椅面中垂線對(duì)準(zhǔn)試驗(yàn)車輛駕駛員座椅R R點(diǎn)，以點(diǎn)，以一定的速度垂直撞擊車身側(cè)面。一定的速度垂直撞擊車身側(cè)面。我國規(guī)定的碰撞瞬時(shí)移動(dòng)壁障的速度為我國規(guī)
27、定的碰撞瞬時(shí)移動(dòng)壁障的速度為（50501 1）km/hkm/h，且該速度至少在碰撞前，且該速度至少在碰撞前0.5m0.5m內(nèi)保持穩(wěn)定。內(nèi)保持穩(wěn)定。（1 1）乘員損傷評(píng)價(jià)指標(biāo)包括頭部、胸部、腹部乘員損傷評(píng)價(jià)指標(biāo)包括頭部、胸部、腹部和腰部各損傷值。和腰部各損傷值。（2 2）在試驗(yàn)過程中車門不得開啟。在試驗(yàn)過程中車門不得開啟。（3 3）碰撞試驗(yàn)后，不使用工具應(yīng)能打開足夠數(shù)碰撞試驗(yàn)后，不使用工具應(yīng)能打開足夠數(shù)量的車門，使乘員能正常進(jìn)出。必要時(shí)可傾斜量的車門，使乘員能正常進(jìn)出。必要時(shí)可傾斜座椅靠背或座椅，以保證所有乘員能夠撤離；座椅靠背或座椅，以保證所有乘員能夠撤離；能將假人從約束系統(tǒng)中解脫；能將假人從
28、車輛能將假人從約束系統(tǒng)中解脫；能將假人從車輛中移出。中移出。（4 4）所有內(nèi)部構(gòu)件在脫落時(shí)均不得產(chǎn)生鋒利的突出物所有內(nèi)部構(gòu)件在脫落時(shí)均不得產(chǎn)生鋒利的突出物或鋸齒邊，以防增加傷害乘員的可能性。或鋸齒邊，以防增加傷害乘員的可能性。（5 5）在不增加乘員受傷危險(xiǎn)的情況下，允許出現(xiàn)因永在不增加乘員受傷危險(xiǎn)的情況下，允許出現(xiàn)因永久變形產(chǎn)生的脫落。久變形產(chǎn)生的脫落。（6 6）碰撞試驗(yàn)后，如果燃油供給系統(tǒng)出現(xiàn)液體連續(xù)泄碰撞試驗(yàn)后，如果燃油供給系統(tǒng)出現(xiàn)液體連續(xù)泄漏，其泄漏速度不得超過漏，其泄漏速度不得超過30g/min30g/min；如果燃油供給系；如果燃油供給系統(tǒng)泄漏的液體與其他系統(tǒng)泄漏的液體混合，且不同的
29、統(tǒng)泄漏的液體與其他系統(tǒng)泄漏的液體混合，且不同的液體不容易分離和辨認(rèn)，則在評(píng)定連續(xù)泄漏的泄漏速液體不容易分離和辨認(rèn)，則在評(píng)定連續(xù)泄漏的泄漏速度時(shí)記入所有收集到的液體。度時(shí)記入所有收集到的液體。汽車由于在追尾碰撞事故中燃油箱及管路滲漏爆汽車由于在追尾碰撞事故中燃油箱及管路滲漏爆炸起火在事故車輛中僅占炸起火在事故車輛中僅占1%1%，但此類事故一旦發(fā)，但此類事故一旦發(fā)生，后果十分嚴(yán)重。生，后果十分嚴(yán)重。我國于我國于20062006年發(fā)布了汽車追尾碰撞的強(qiáng)制性試驗(yàn)?zāi)臧l(fā)布了汽車追尾碰撞的強(qiáng)制性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)GB20072-2006GB20072-2006乘用車后碰撞燃油系統(tǒng)安全乘用車后碰撞燃油系統(tǒng)安全要求。
30、要求。在進(jìn)行汽車后碰撞安全性評(píng)價(jià)時(shí)，采用碰撞裝置在進(jìn)行汽車后碰撞安全性評(píng)價(jià)時(shí)，采用碰撞裝置與試驗(yàn)車輛后部碰撞的方式，模擬與另一行駛車與試驗(yàn)車輛后部碰撞的方式，模擬與另一行駛車輛發(fā)生后碰撞的情況。輛發(fā)生后碰撞的情況。碰撞裝置可以為移動(dòng)壁障或擺錘。碰撞裝置可以為移動(dòng)壁障或擺錘。試驗(yàn)時(shí)，碰撞裝置以一定速度與試驗(yàn)車輛后部碰試驗(yàn)時(shí)，碰撞裝置以一定速度與試驗(yàn)車輛后部碰撞，根據(jù)燃油系統(tǒng)的泄漏情況評(píng)價(jià)汽車后碰撞的撞，根據(jù)燃油系統(tǒng)的泄漏情況評(píng)價(jià)汽車后碰撞的安全性。安全性。（1 1）試驗(yàn)場(chǎng)地試驗(yàn)場(chǎng)地（2 2）碰撞裝置碰撞裝置（3 3）碰撞裝置的驅(qū)動(dòng)型式碰撞裝置的驅(qū)動(dòng)型式u 在碰撞過程中燃油裝置不應(yīng)發(fā)生液體泄漏。在
31、碰撞過程中燃油裝置不應(yīng)發(fā)生液體泄漏。u 碰撞試驗(yàn)后，燃油裝置若有液體連續(xù)泄漏，則在碰撞后碰撞試驗(yàn)后，燃油裝置若有液體連續(xù)泄漏，則在碰撞后前前5min5min平均泄漏速率不應(yīng)大于平均泄漏速率不應(yīng)大于30g/min30g/min；如果從燃油裝；如果從燃油裝置中泄漏的液體與從其他系統(tǒng)泄漏的液體混淆，且這幾置中泄漏的液體與從其他系統(tǒng)泄漏的液體混淆，且這幾種液體不容易分開和辨認(rèn)，則應(yīng)根據(jù)收集到的所有液體種液體不容易分開和辨認(rèn)，則應(yīng)根據(jù)收集到的所有液體評(píng)價(jià)連續(xù)泄漏量。評(píng)價(jià)連續(xù)泄漏量。u 不應(yīng)引起燃料的燃燒。不應(yīng)引起燃料的燃燒。u 在碰撞過程中和碰撞試驗(yàn)后，蓄電池應(yīng)由保護(hù)裝置保持在碰撞過程中和碰撞試驗(yàn)后，蓄
32、電池應(yīng)由保護(hù)裝置保持自己的位置。自己的位置。各國各國NCAPNCAP測(cè)試程序不盡相同，可包括正面碰撞、側(cè)測(cè)試程序不盡相同，可包括正面碰撞、側(cè)面碰撞、側(cè)面柱撞、追尾測(cè)試、面碰撞、側(cè)面柱撞、追尾測(cè)試、1818個(gè)月兒童動(dòng)態(tài)測(cè)試、個(gè)月兒童動(dòng)態(tài)測(cè)試、3 3歲兒童動(dòng)態(tài)測(cè)試、行人保護(hù)等項(xiàng)目。歲兒童動(dòng)態(tài)測(cè)試、行人保護(hù)等項(xiàng)目。公認(rèn)最嚴(yán)格的是歐盟的公認(rèn)最嚴(yán)格的是歐盟的EURO-NCAPEURO-NCAP測(cè)試。測(cè)試。NCAPNCAP的測(cè)試結(jié)果根據(jù)頭部、胸部、腿部等主要部位的測(cè)試結(jié)果根據(jù)頭部、胸部、腿部等主要部位的傷害程度對(duì)試驗(yàn)車的安全性進(jìn)行分級(jí)，評(píng)價(jià)共分五的傷害程度對(duì)試驗(yàn)車的安全性進(jìn)行分級(jí)，評(píng)價(jià)共分五個(gè)星級(jí)，五星級(jí)
33、為碰撞試驗(yàn)安全性最好的。個(gè)星級(jí)，五星級(jí)為碰撞試驗(yàn)安全性最好的。對(duì)于前兩項(xiàng)試驗(yàn)，對(duì)于前兩項(xiàng)試驗(yàn)，前排駕駛員和乘員位置分別放前排駕駛員和乘員位置分別放置置Hybrid IIIHybrid III型第型第5050百分位男性假人，第二排最右百分位男性假人，第二排最右側(cè)座位放置側(cè)座位放置Hybrid IIIHybrid III型第型第5 5百分位女性假人，試驗(yàn)百分位女性假人，試驗(yàn)時(shí)假人佩戴安全帶，考核安全帶性能。時(shí)假人佩戴安全帶，考核安全帶性能。每項(xiàng)最高得分每項(xiàng)最高得分1818分。（共分。（共3636分）分）總分總分6060分分5252且且6060分分4444且且5252分分3636且且4444分分28
34、28且且3636分分2828分分星級(jí)星級(jí)5+5+（）5 5（）4 4（）3 3（）2 2（）1 1（）星級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)星級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 測(cè)量系統(tǒng)由電測(cè)量系統(tǒng)和光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)構(gòu)成。測(cè)量系統(tǒng)由電測(cè)量系統(tǒng)和光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)構(gòu)成。電測(cè)量系統(tǒng)用于精確地測(cè)量碰撞過程中汽車各部電測(cè)量系統(tǒng)用于精確地測(cè)量碰撞過程中汽車各部位的加速度響應(yīng)、對(duì)固定壁障的碰撞力以及乘員位的加速度響應(yīng)、對(duì)固定壁障的碰撞力以及乘員傷害評(píng)價(jià)用的各種響應(yīng)信號(hào)。傷害評(píng)價(jià)用的各種響應(yīng)信號(hào)。光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)用于獲取直觀的二維影像，分析碰光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)用于獲取直觀的二維影像，分析碰撞過程中車體的變形及其乘員的運(yùn)動(dòng)形態(tài)，適用撞過程中車體的變形及其乘員的運(yùn)動(dòng)形態(tài)，適用于從
35、總體上了解碰撞全過程。于從總體上了解碰撞全過程。電測(cè)量系統(tǒng)包括傳感器、放大器、低頻濾波器、電測(cè)量系統(tǒng)包括傳感器、放大器、低頻濾波器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理器等。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理器等。測(cè)量項(xiàng)目大體可分為車體加速度響應(yīng)信號(hào)、固定測(cè)量項(xiàng)目大體可分為車體加速度響應(yīng)信號(hào)、固定壁障碰撞力和假人動(dòng)力學(xué)響應(yīng)等三個(gè)方面壁障碰撞力和假人動(dòng)力學(xué)響應(yīng)等三個(gè)方面。實(shí)車碰撞試驗(yàn)是在實(shí)車碰撞試驗(yàn)是在100ms100ms內(nèi)完成的不可重復(fù)的試驗(yàn)，內(nèi)完成的不可重復(fù)的試驗(yàn)，在碰撞過程中碰撞車輛車身變形、假人運(yùn)動(dòng)形態(tài)、在碰撞過程中碰撞車輛車身變形、假人運(yùn)動(dòng)形態(tài)、氣囊展開形態(tài)等具有不可預(yù)見性，電測(cè)量法很難氣囊展開形態(tài)等具有不可預(yù)
36、見性，電測(cè)量法很難全面了解碰撞過程。全面了解碰撞過程。序列影像運(yùn)動(dòng)分析方法序列影像運(yùn)動(dòng)分析方法可可全面掌握轉(zhuǎn)瞬即逝的汽全面掌握轉(zhuǎn)瞬即逝的汽車碰撞過程。車碰撞過程。碰撞區(qū)照明系統(tǒng)布置 定性分析定性分析：指對(duì)二維影像中記錄的運(yùn)動(dòng)過程的序指對(duì)二維影像中記錄的運(yùn)動(dòng)過程的序列影像緩慢回放、逐幀分析，看出對(duì)于人眼來說列影像緩慢回放、逐幀分析，看出對(duì)于人眼來說發(fā)生得太快的事件，從而分析運(yùn)動(dòng)過程中的細(xì)節(jié)。發(fā)生得太快的事件，從而分析運(yùn)動(dòng)過程中的細(xì)節(jié)。定量分析定量分析：指在拍攝前，將運(yùn)動(dòng)物體的相關(guān)點(diǎn)設(shè)指在拍攝前，將運(yùn)動(dòng)物體的相關(guān)點(diǎn)設(shè)置醒目的標(biāo)志點(diǎn)，對(duì)所攝取的運(yùn)動(dòng)過程的序列影置醒目的標(biāo)志點(diǎn)，對(duì)所攝取的運(yùn)動(dòng)過程的序列
37、影像在像平面內(nèi)逐幀進(jìn)行像平面坐標(biāo)判讀，應(yīng)用攝像在像平面內(nèi)逐幀進(jìn)行像平面坐標(biāo)判讀，應(yīng)用攝影測(cè)量學(xué)的理論，求解待測(cè)量點(diǎn)的位置，從而獲影測(cè)量學(xué)的理論，求解待測(cè)量點(diǎn)的位置，從而獲取運(yùn)動(dòng)物體的特征參數(shù)。取運(yùn)動(dòng)物體的特征參數(shù)。1.1.簡述碰撞試驗(yàn)假人的分類。簡述碰撞試驗(yàn)假人的分類。2.2.簡述實(shí)車碰撞試驗(yàn)所用的主要試驗(yàn)設(shè)備。簡述實(shí)車碰撞試驗(yàn)所用的主要試驗(yàn)設(shè)備。3.3.簡述汽車正面碰撞的類型和試驗(yàn)方法。簡述汽車正面碰撞的類型和試驗(yàn)方法。4.4.簡述汽車側(cè)面碰撞的試驗(yàn)方法。簡述汽車側(cè)面碰撞的試驗(yàn)方法。5.5.簡述汽車追尾碰撞的試驗(yàn)方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。簡述汽車追尾碰撞的試驗(yàn)方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。6.6.汽車碰撞試驗(yàn)中的電測(cè)量項(xiàng)目包括哪幾個(gè)方面？汽車碰撞試驗(yàn)中的電測(cè)量項(xiàng)目包括哪幾個(gè)方面？
汽車試驗(yàn)學(xué) 教學(xué)課件作者 徐曉美 第7章 整車碰撞安全性試驗(yàn)
