关于汽车吸能设计,给车盲、神粉和“爱国”青年搞搞科普(转载)

开篇声明,我虽是搬运工,但是赞成本文的观点。
http://www.12365auto.com/topic/2014-01-13/20140113094033.shtml

汽车碰撞吸能区的设计及作用

来源:中国汽车质量网 时间:2014-1-13 9:40 编辑:安涛

由于汽车碰撞安全法规是指导汽车碰撞安全性设计与改进的依据,改善碰撞安全性的措施一般都瞄准如何直接和间接地降低法规所规定地伤害指标这一总目标。纵观国内外现有技术状况,汽车碰撞安全措施主要可分为两类:

1、汽车结构缓冲与吸能措施;2、车内乘员保护措施。

碰撞吸能区的作用

碰撞吸能区的概念是梅塞德斯·奔驰在20世纪60年代首次提出来的。其设计为在发生撞击时车身发生逐渐变形,以吸附事故中产生的绝大部分的撞击能量。车身改为这种可以变形的设计后,乘员所承受的强烈的撞击力就可以大大减小。


汽车车身结构几乎都是由薄壁金属件构成,在发生碰撞时,受到强烈撞击的薄壁构件会发生塑性变形,这种塑性变形本身伴随着碰撞能量的吸收。因此,车辆结构的碰撞吸能设计很大程度上是薄壁件的碰撞性能设计。与一般的吸能元件不同,薄壁构件的碰撞吸能除了与本身的材料有关外,还与焊点、材料壁厚、横截面以及预变形密切相关。

焊点与吸能

薄壁构件的形成是通过对金属薄板进行冲压、弯折等冷加工变形后,再通过焊点(点焊)连接而构成,焊点断开或焊点处材料撕裂能够有效的吸收碰撞动能,当焊点强度过低则会严重影响薄壁构件对碰撞能量的吸收。

在设计碰撞吸能用的薄壁构件时,为了不影响其撞击吸能特性,应尽量避免焊点在碰撞过程中过早的脱开。一般情况下,焊点的开裂与以下因素有关:

1. 焊点强度:包括法向拉脱力FNS与切向剪切力FTS。当焊点实际受力与FNS及FTS满足一定的关系时,焊点就会开裂。

2. 焊接形式:主要是指焊接形式,不同的焊接将导致截面承受碰撞的能力各不相同。

3. 焊点的疏密程度。

壁厚与吸能

薄壁构件的壁厚与碰撞吸能是直接相关的,对于同样模式的变形,变形所吸收的能量与壁厚之间式指数增长的关系。在结构设计中,壁厚的选择必须与实际情况相适应,壁厚太小容易变形,但可能不具备足够的吸能能力,而壁厚过大又不易变形吸能。

安全区与缓冲吸能区的关系

“一次碰撞”在很大程度上决定了“二次碰撞” 的剧烈程度,因此“一次碰撞”对人体损害有很大影响。控制好“一次碰撞”,对减少人体损伤有重要意义,合理设计汽车结构的缓冲与吸能特性是控制好“一次碰撞”的关键。


仅从乘员不被汽车碰撞变形后产生挤压受伤的角度看,乘员安全区在碰撞中的变形越小越好。要使乘员安全区变形小,就要求缓冲吸能区有较大的总体刚度, 但缓冲吸能区的刚度过大又会影响汽车的缓冲吸能性能。从缓冲吸能角度看,缓冲吸能区的刚性应足够小,变形应足够大,这就导致了乘员安全区变形小与缓冲吸能区变形大的矛盾。

缓冲吸能区的特点

为解决这一矛盾,缓冲吸能区必须设计成“外柔内刚”式的结构,即缓冲吸能区与乘员安全区交界处设计成具有较大刚性的结构,而在缓冲吸能区外围设计成具有较小刚性和较好缓冲吸能的结构。由于汽车的结构特点所限,缓冲吸能区抗侧向和上方的碰撞能力较差,而抗前撞和尾撞的能力相对较好。


为了满足上述基本要求,设计的第一步是要使乘员室的结构刚度大于前部变形区域的刚度,并要达到一定的指标限值,这可通过整车结构的刚柔匹配以及采用特殊的传力路径等来实现。对于碰撞变形区域,设计相对复杂,因为除了要尽可能多的吸收撞击能量外,其变形形式以及变形特性等还要满足一定的要求,即低速碰撞时,车辆的变形以及变形力值都较小,以保护行人或车辆自身;当发生中等速度碰撞时,变形力值应尽量均匀,以最大限度的降低撞击加速度峰值;当发生高速碰撞时,为了阻止变形扩展到乘员室,从悬架到车身前围钣金之间的变形力值应急剧上升。这种特性即是理想的车辆前碰撞变形特性。

汽车尾撞缓冲区设计

针对汽车前撞和尾撞的缓冲吸能机构,一般多采用不同截面形状的金属薄壁吸能管,如:矩形截面点 焊式,矩形截面缝焊式,三角形截面缝焊式。这类薄壁吸能管在经受一定的轴向载荷后便会产生折叠式的塑性变形,从而消耗大量碰撞动能,达到缓冲目的。通过改变吸能管的截面形状、尺寸、壁厚和材料特性等参数,就能使其具有不同的缓冲吸能特性,从而满足不同汽车结构和性能的要求。C-NCAP进行的正面碰撞尽管薄壁吸能管已成为国内外前撞和尾撞缓冲吸能的主要结构措施,但汽车其他结构的缓冲吸能性能也不容忽视,如车身骨架和覆盖件等在前撞和尾撞中都有重要的缓冲和吸能作用。


楼主 楼兰烽燧  发布于 2014-12-19 13:04:00 +0800 CST  
文字太长,估计FF不爱看也看不懂,发几张汽车制造商技术部的论文截图,简单明了。










楼主 楼兰烽燧  发布于 2014-12-19 13:07:19 +0800 CST  
几个关于原文的提示:

碰撞吸能区的概念是梅塞德斯·奔驰在20世纪60年代首次提出来的

尾部碰撞时车辆乘员受到的最主要伤害形式时颈部冲击损伤,因此,车辆尾部区段应尽量软化

车身过分结实,会产生较大的减速度,超过伤害指数HIC值,使成员无法承受

目前汽车被动安全技术主要采用压溃变形屈曲的吸能技术
楼主 楼兰烽燧  发布于 2014-12-19 13:12:58 +0800 CST  
印证了我的看法,真正讲点技术的帖子,车盲、神粉和“爱国”青年是不会看的,他们只会喊:日本车就是皮薄,就是不安全,吸能就是偷工减料谋财害命!
楼主 楼兰烽燧  发布于 2014-12-19 13:24:09 +0800 CST  
@姬莫风2 2014-12-19 13:20:47
一句日托就打倒你了~
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早就被戴了无数顶日托帽子,再多一顶也无妨。
楼主 楼兰烽燧  发布于 2014-12-19 13:50:02 +0800 CST  
@脑残也是病2014 2014-12-19 13:23:19
一大波傻粪正在赶来
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你多虑了,他们只要见到哪怕只有1%技术含量的帖子,都会望风而逃~
楼主 楼兰烽燧  发布于 2014-12-19 14:36:48 +0800 CST  
@kimzy113 2014-12-19 14:12:29
愤愤虽然愚昧,但可不是二愣子...从不去砸武警的日本车,专砸老百姓的车子就看出来了。
一般碰到这种帖子,愤愤就会觉得:太深奥,看不懂,想说点啥,又因为知识水平有限,根本不知道从哪插嘴...
然后很自然的像碰到武警开日本车一样,展开了愤愤2号特技:有选择性忽视...
当然会有一批压根从来就不看你说什么就开骂的底层的“民兵”级愤愤来念叨念叨“傻粪专用三字经”。
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呵呵,英雄所见。
楼主 楼兰烽燧  发布于 2014-12-19 14:49:58 +0800 CST  
@一八斗一 2014-12-19 14:24:19
某车在某国生产的和在某国生产的能一样么?车皮能一样厚么?某车和某车的车架刚才强度能一样么?某些大型跨国企业就是亡某国之心不死,能不把最坏的给某国人民用么?某些国家的碰撞测试有毛用?看见那么多车祸现场,某托的试验数据有毛用?Bla bla bla……
搬板凳,拿瓜子儿,倒可乐,看楼主到时怎么应付。
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这个好像可以抵挡一哈~

楼主 楼兰烽燧  发布于 2014-12-19 15:02:49 +0800 CST  
@脑残也是病2014 2014-12-19 13:23:19
一大波傻粪正在赶来
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@楼兰烽燧 2014-12-19 14:36:48
你多虑了,他们只要见到哪怕只有1%技术含量的帖子,都会望风而逃~
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@脑残也是病2014 2014-12-19 14:50:00
你太大意了 目前铁皮党 车重党 神车党 傻粪正在聚集商量对策
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木事,我还有大杀器雪藏着呢。
楼主 楼兰烽燧  发布于 2014-12-19 15:31:46 +0800 CST  
@艺术生活I 2014-12-19 15:11:11
@一八斗一 2014-12-19 14:24:19.0
某车在某国生产的和在某国生产的能一样么?车皮能一样厚么?某车和某车的车架刚才强度能一样么?某些大型跨国企业就是亡某国之心不死,能不把最坏的给某国人民用么?某些国家的碰撞测试有毛用?看见那么多车祸现场,某托的试验数据有毛用?Bla bla bla……
搬板凳,拿瓜子儿,倒可乐,看楼主到时怎么应付。
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请问哪款合资车国外和国内一样的?
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@一八斗一 2014-12-19 15:37:43
这只是我对部分铁皮、关门声网友问题的一个转述。
我可以说都不一样。但个人认为车身等需要严谨设计的部分应该一样,因为修改设计的成本可能比偷工减料大得多。一些其他配置会存在差别。我没有数据和材料支撑,仅仅个人意见。
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那位兄弟没理解你的意思,呵呵。
楼主 楼兰烽燧  发布于 2014-12-19 15:50:49 +0800 CST  
@一八斗一 2014-12-19 14:24:19
某车在某国生产的和在某国生产的能一样么?车皮能一样厚么?某车和某车的车架刚才强度能一样么?某些大型跨国企业就是亡某国之心不死,能不把最坏的给某国人民用么?某些国家的碰撞测试有毛用?看见那么多车祸现场,某托的试验数据有毛用?Bla bla bla……
搬板凳,拿瓜子儿,倒可乐,看楼主到时怎么应付。
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场地费拿来~
楼主 楼兰烽燧  发布于 2014-12-19 15:51:31 +0800 CST  
@一八斗一 2014-12-19 14:24:19
某车在某国生产的和在某国生产的能一样么?车皮能一样厚么?某车和某车的车架刚才强度能一样么?某些大型跨国企业就是亡某国之心不死,能不把最坏的给某国人民用么?某些国家的碰撞测试有毛用?看见那么多车祸现场,某托的试验数据有毛用?Bla bla bla……
搬板凳,拿瓜子儿,倒可乐,看楼主到时怎么应付。
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@楼兰烽燧 2014-12-19 15:51:31
场地费拿来~
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@一八斗一 2014-12-19 16:27:09
哈哈,被我辩得哑口无言了吧。还敢要钱。小心我再上几个车皮关门党的大招。
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车皮关门党只怕是你求着都不会来啊!
楼主 楼兰烽燧  发布于 2014-12-19 16:30:35 +0800 CST  
@whmyz131 2014-12-19 16:32:54
先顶楼主一下,现在拿铁皮说事的就没意思了,现在车型都在进行全面的轻量化,特斯拉都已经是全身铝件了,按照大卡车司机的说法就是外面糊了一层纸,美国车也开始偷工减料了···
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无论从设计理念还是技术进步讲,汽车轻量化是大趋势。汽车设计师在减轻重量方面付出的努力不亚于飞机设计师。飞机设计有句话叫“为减轻每一克重量而奋斗”,但是飞机售价高昂利润也高,轻量化可以做到不计成本,汽车就不行,轻量化的前提是成本不能上升过多,所以轻量化比较好的多是实力雄厚的大车企。
楼主 楼兰烽燧  发布于 2014-12-19 16:39:11 +0800 CST  
下班之前顶一下。“爱国”青年居然一个都不来发言,实在令人失望。
楼主 楼兰烽燧  发布于 2014-12-19 17:27:47 +0800 CST  
@可笑的车版听雨 2014-12-19 19:15:21
吸能设计各系都有,谁也没否认这点,搬出奔驰来到底想说明什么呢?难道就是科普下吸能技术不是日系首创?天天看日托强调吸能,还以为吸能是日系首创呢,楼主一贯思维混乱,辩着辩着胳膊肘就往外拐,哈哈
问题是其他车系怎么不天天哭着喊着的强调吸能,反而日托们一再的强调吸能技术,解释解释?你看见其他那个车系的整体把吸能挂嘴边了?
自诩是有技术含量的帖子,复制粘贴一些图片就有技术了? 真正辩的时候就顾......
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这张图应该能回答你的问题

楼主 楼兰烽燧  发布于 2014-12-19 21:55:47 +0800 CST  
@可笑的车版听雨 2014-12-19 19:49:43
欧美系车皮厚,但其厚度与硬度并未到影响溃缩吸能的程度,反而在日常小磕碰中,应付从容;
日系众多车型车皮薄,虽然符合吸能原理,但日常小磕碰,损失惨重;
那么在合理的范围内,车皮是厚点好呢,还是薄点好呢?
日托从来不正面回答问题,顾左右而言他,偷换概念,撒泼打滚,丑态百出,贻笑大方。
楼主复制粘贴一堆文字与图片,贴名给别人科普,科普完了呢?话都说不完整,还自诩技术贴,呵呵。
......
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拿出证据来,看清楚,证据~你一张嘴就代表新华社,谁能辩得过?
楼主 楼兰烽燧  发布于 2014-12-19 22:04:27 +0800 CST  
@可笑的车版听雨 2014-12-19 19:49:43
欧美系车皮厚,但其厚度与硬度并未到影响溃缩吸能的程度,反而在日常小磕碰中,应付从容;
日系众多车型车皮薄,虽然符合吸能原理,但日常小磕碰,损失惨重;
那么在合理的范围内,车皮是厚点好呢,还是薄点好呢?
日托从来不正面回答问题,顾左右而言他,偷换概念,撒泼打滚,丑态百出,贻笑大方。
楼主复制粘贴一堆文字与图片,贴名给别人科普,科普完了呢?话都说不完整,还自诩......
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@日出苍山 2014-12-19 20:16:11
数据?信口开河谁不会?中国产薄皮飞度卖欧洲、北美。鬼佬也认同本田的薄皮设计。
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@可笑的车版听雨 2014-12-19 20:24:40
又来一个要数据的,看来日托打死也不承认车皮薄的事实啊。
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这位一指禅神功传人,日系覆盖件是几毫米,其他车系覆盖件是几毫米?拿不出数据,全凭嘴,那是神马DD?我听过一句俗语:狗掀帘子~
楼主 楼兰烽燧  发布于 2014-12-19 22:07:41 +0800 CST  
@dxgzs 2014-12-19 20:35:18
呵呵,楼主那么辛苦,使我等茅塞顿开,知道了什么是吸能。可楼主罔顾了一个事实,日系车被诟病不是因为吸能,而是在吸能幌子下的偷工减料。吸能作为一项汽车安全技术,我们有什么理由去反对,凭什么去拒绝?
日系车偷工减料始于日产,关于这方面的爆料由来已久,网络上铺天盖地,你可以说竞争对手恶意捏造,也可以说不负责任的以讹传讹。但祸不单行,丰田有路刹不住,本田断轴压扁门接二连三,使日系车早期在市场上建立......
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偷工减料的证据在哪里?拿出证据,我们一起鄙视痛骂,拿不出来,你岂不是尴尬?
楼主 楼兰烽燧  发布于 2014-12-19 22:10:38 +0800 CST  
@可笑的车版听雨 2014-12-19 19:49:43
欧美系车皮厚,但其厚度与硬度并未到影响溃缩吸能的程度,反而在日常小磕碰中,应付从容;
日系众多车型车皮薄,虽然符合吸能原理,但日常小磕碰,损失惨重;
那么在合理的范围内,车皮是厚点好呢,还是薄点好呢?
日托从来不正面回答问题,顾左右而言他,偷换概念,撒泼打滚,丑态百出,贻笑大方。
楼主复制粘贴一堆文字与图片,贴名给别人科普,科普完了呢?话都说不完整,还自诩......
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@日出苍山 2014-12-19 20:16:11
数据?信口开河谁不会?中国产薄皮飞度卖欧洲、北美。鬼佬也认同本田的薄皮设计。
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@可笑的车版听雨 2014-12-19 20:24:40
又来一个要数据的,看来日托打死也不承认车皮薄的事实啊。
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@日出苍山 2014-12-19 20:29:35
要数据就是日托?薄皮飞度可以销欧洲。大概你会说和国产的是薄皮。销往欧洲的是厚皮。^_^^_^
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@可笑的车版听雨 2014-12-19 20:36:28
一边不认同要数据,一边承认皮薄,你左右手互博吗,好分裂啊。
我会说什么你都能知道?厉害,要是日托肯定就揪住你不放了,非得让你说说这神功的理论依据不可。
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你是傻还是缺心眼?中文博大精深,你才刚起步~
楼主 楼兰烽燧  发布于 2014-12-19 22:11:56 +0800 CST  
关于汽车吸能设计,给车盲、神粉和“爱国”青年搞搞科普(转载)
楼主:楼兰烽燧 时间:2014-12-19 13:04:00 点击:651 回复:42
开篇声明,我虽是搬运工,但是赞成本文的观点。
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@千年不寂寞 2014-12-19 21:03:44
强烈认同楼主关于吸能的科普!!!
不过,给楼主提个建议:标题能否改一下?保留“车盲”字样就行了
楼主憎恶愤愤,本人十分理解与支持。但文章标题这样写,同样是一种“愤青”表现。
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现实如此,怪不得我。比如这楼里某ID,想不对号入座都难。
楼主 楼兰烽燧  发布于 2014-12-19 22:13:16 +0800 CST  

楼主:楼兰烽燧

字数:13885

发表时间:2014-12-19 21:04:00 +0800 CST

更新时间:2018-05-17 09:11:30 +0800 CST

评论数:214条评论

帖子来源:天涯  访问原帖

 

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