车辆安全技术

一、简答题（每题10分）

1 汽车的主动安全性和被动安全性。

答：汽车主动安全性，主要是指汽车本身防止或减少道路交通事故发生的性能。汽车被动安全性，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。

2 国外的汽车碰撞安全安全法规有哪几种。

答：美国联邦机动车安全法规(fmvss)，现行欧洲汽车安全法规eec和ece，日本保安基准（道路车辆安全标准）。

3 汽车预防安全技术包括哪几个方面。

答：从制动安全方面有abs-防抱死制动系统，从驱动力控制方面有asr-驱动防滑系统和tcs-驱动力控制系统，从电子控制方面有esp-电子稳定程序，从预防事故的结构方面有前照灯、尾灯、制动灯和仪表等，从事故发生后减少损伤的结构方面有srs-安全气囊、安全带、安全玻璃、座椅、吸能式转向柱等。

4 司乘人员在碰撞中受到损失的主要原因。

答：主要是由下述几种原因造成的：第一，在碰撞时，汽车结构发生变形，汽车构件侵入乘员生存空间，使乘员受到损失；第二，碰撞时，由于汽车结构破损等原因，使得乘员的部分身体或全部身体暴露到汽车外面而受伤；第三，当汽车结构设计较好时，尽管汽车构件没有侵人乘员生存空间，乘员身体也没有暴露到汽车外部，但在碰撞的作用下，汽车的速度急剧减小这时乘员由于惯性作用继续移动，与汽车内部结构(如方向盘、仪表板等)发生碰撞而造成伤害。

在第三种情况下乘员受到的伤害是直接由二次碰撞造成的。

二、论述题每题（12分）

1 简述有限元法分析碰撞的一般过程以及所采用的软件。

答：有限元法分析碰撞的一般过程如下图所示：

所采用的软件主要有hypermesh，ansys，patran/nastran，abaqus等等。

2 座椅的体压分布有哪些要求。

答：比较舒适座椅和不舒适座椅的体压分布差别可知，在舒适的座椅上，座垫在坐骨关节和靠背的第三腰椎骨附近承受集中压力，而不舒适的座椅、在木腿、.臀部两端、肩押骨等处压力较高。

而人体臀部的不同部位在产生不舒适感觉以前所能忍受的压力是不同的。坐骨粗壮，能承受比其周围肌肉更大的压力，大腿底部有大量血管和神经系统，压力过大会影响血液循环和神经传导而感觉不适。所以座垫上的压力应按照臀部不同部位承受不同压力的原则来分布。

即在坐骨处压力最大，向四周逐渐减少，至大腿部位时压力降至最低值。

3 从碰撞吸能的观点出发，车身结构设计应考虑哪几个方面的问题。

答：车身结构设计时，对于正面碰撞的碰撞变形区域要尽可能多地吸收撞击能量，并使其变形形式以及变形特性满足一定的要求，即低速碰撞时从车辆的前端到保险杠之间，其车辆的变形以及变形力值要小，以保护行人和车辆自身；当发生中等速度碰撞时。从保险杠到悬置前端为相容区，要求变形力值应尽量均匀，以最大限度地降低加速度峰值；而当发生高速碰撞时，为了阻止变形扩展到乘坐室，从悬置到车身前围之间的变形及变形力值应急剧上升，形成自身保护区。

对于尾部碰撞，其理想碰撞变形特性应与前部相同，一般情况下尾部碰撞速度较低，且尾部也有足够多的吸能区间(除短尾车外)，所以尾部碰撞吸能设计不如前部重要。但尾部碰撞时乘员受到的最主要伤害形式是颈部冲击损伤，因此车辆尾部区段应尽量软化，同时座椅头枕要起到很好的保护作用。

侧面碰撞时，车辆受到的撞击部位一般是车门或立柱。车门和立柱围住乘员的乘坐空间，当车辆遭受侧面碰撞时几乎没有可利用的缓冲吸能区间，所以其理想的侧面碰撞特性应是足够大的刚性、车门和立柱不应发生大的变形。另外，车门内板应柔软或安装安全气囊，以防乘员撞击车门内板而造成伤害。

4 简述汽车碰撞过程计算机**所用的基本方程和基本理论。

答：。（1）多刚体动力学是以多刚体为研究对象，建立所研究系统的数值模型，对它们进行运动学和动力学分析。其基本方程和原理如下：

2）动态大变形非线性有限元法由于可以计算具有复杂几何外形、任意材料特性以及任意方式的变形的接触系统，故其被广泛应用于处理汽车碰撞接触问题。其基本方程和原理如下：

5 能量吸收式转向柱设计中应考虑哪几方面的问题。

答：应考虑以下几方面的问题。

1）能量吸收原理。

能量吸收式转向柱系统主要通过采取①材料的弯曲②材料的变形③接触摩擦④剪断⑤折断⑥以上几种形式的组合方式来吸收碰撞能量，以实现在碰撞压缩的最大设计位移或时间内对驾驶员胸部产生较小的不变的作用力。在以上各种吸能方式中，通过改变材料的厚度、截面形状、几何尺寸、摩擦系数及强度参数可得到所需要的吸能能力。

（2）转向柱的安装角度对吸能效果的影响。

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车辆运行安全技术条件

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