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1、,第二章 汽车碰撞安全法规,主要内容,1.汽车交通事故概况2.世界汽车碰撞安全法规概况 3.我国汽车碰撞安全法规状况4.汽车碰撞行人相关法规5.汽车安全性研究展望,1.汽车交通事故概况,1.1 汽车交通事故与汽车安全的关系1.2 现代汽车安全保障体系1.3 汽车安全技术主要内容,3,1.1 汽车交通事故与汽车安全的关系,4,汽车交通事故定义（中国） ： 车辆在道路上因过错或意外造成的人身伤亡或者财产损失的事件。 据中华人民共和国道路交通安全法2008.5.1施行美国：日本：,1.1 汽车交通事故与汽车安全的关系,在由人、车辆、道路环境三者构成的道路交通中。车辆是交通事故中的主要元素,各类交通事
2、故大多与车辆有关,确保汽车安全是减少事故的主要内容。当今汽车已成为社会发展不可缺少的交通工具，车辆保有量不断增加（多少？），交通事故随之增加，汽车的安全性也尤为主要。,1.1 汽车交通事故与汽车安全的关系,汽车交通事故相关因素,请同学例举想到的因素,道路交通事故图片,7,交通事故图片,8,交通事故图片,9,交通事故图片,10,交通事故图片,11,交通事故图片,13:41,12,交通事故图片,13:41,13,交通事故图片,14,交通事故图片,13:41,15,车况不佳造成的车祸,2009年9月3日14时50分，在吉林省境内长平高速发生客货车相撞事故，造成17人死亡、35人受伤。据警方介绍，当时
3、，青岛华旅运输有限公司鲁BG3231号卧铺客车左前轮爆胎，冲过护栏驶入对向车道，先是撞上一辆捷达轿车的尾部，接着与辽宁省营 口经济技术开发区金马物流有限公司的辽H0196半挂集装箱货车正面相撞。,16,2009年9月3日长平高速车祸,17,法拉利458 Italia自燃,这款每辆售价388万元人民币（另外还有60万元的选装配置）的超级跑车，在短短3个月内就有10辆在欧美各地因不同事故而报销。其中5辆458涉及意外，4辆因自燃焚毁。8月22日下午，一辆法拉利458 Italia又在由余姚大岚向宁波四明山方向行驶的山路中发生自燃。430万购置，行驶里程仅1800km,18,法拉利458 Itali
4、a自燃,19,法拉利458 Italia自燃,20,2012年全国交通事故统计,从公安部交管局获悉，2012年上半年，全国共发生道路交通事故99万起，造成27万人死亡、117万人受伤，直接财产损失41亿元。其中，发生一次死亡10人以上特大道路交通事故15起，同比增加3起。,2012年上半年全国道路交通事故特点,(一)营运客车肇事导致的特大道路交通事故增多。15起一次死亡10人以上特大道路交通事故中，10起为营运客车肇事导致，同比增加4起。其中7起因超速行驶导致，5起为跨省客运车辆导致，部分肇事营运客车超员问题突出。如辽宁阜新“523”一次死亡33人的特大道路交通事故中，肇事卧铺客车自出站就超员
5、229；宁夏中卫“626”一次死亡11人的特大道路交通事故中，肇事客车停运期间擅自出车且超员121。,2012年上半年全国道路交通事故特点,(二)高速公路交通事故呈现上升。 主要是疲劳驾驶、超速行驶、违法停车导致的追尾事故。(三)农村地区小型汽车事故比例上升。 因违法载人、超载等违法装载、无证驾驶肇事导致的事故所占比例均高于全国同类交通违法行为肇事平均水平。,2012年上半年全国道路交通事故特点,(四)恶劣气候条件下事故增多。 31.2的道路交通事故发生在阴雨雪雾天气条件下，同比上升117。 夏秋高温时期，易因疲劳驾驶、超速行驶、违法超车、车辆爆胎导致事故发生。出车前注意检查车辆安全状况，驾车
6、出行时注意保持安全行车速度，做到不违法超车、不违法会车，不挤占高速公路紧急车道行驶。,一些统计数字,美国：1972-1994年，304万人死于汽车交通事故，是该国1972年以来战争死亡人数的 3 倍。日本：2011年3月11日,日本东北部发生9级地震引发海啸, 死亡人数1.5万人 , 9506人失踪。,25,1.2 现代汽车安全保障体系,亡羊补牢 从汽车诞生的那天起，就埋下了交通事故的祸根。良好的汽车安全保障体系，只能减少交通事故、降低交通事故造成的伤害与损失，但绝对不会杜绝交通事故的发生。原因： 1） 速度越快，不安全隐患越大。 2）驾驶汽车的人，有许多不确定性因素。,26,1.2现代汽车安
7、全保障体系,27,1.2现代汽车安全保障体系,道路交通系统由人、车辆、道路环境三要素构成。 汽车安全保障体系包括人、车辆、道路环境、法规和管理。 人是系统的核心，车辆的设计与制造是道路安全的前提，车辆的检测与维修是保证车辆安全的必要措施，道路环境是系统的基础，法规是依据，管理是保障交通安全的手段。,28,2.世界汽车碰撞安全法规概况,去另课件,2.世界汽车碰撞安全法规概况,两大法规体系：,美国联邦机动车安全法规FMVSS,残缺产品回收制度 严格 完整,欧洲ECE和EEC,（ECE:欧洲经济委员会，EEC：欧共体）,认证制度,详细 便于操作,表 1 美国 FMVSS 中有关被动安全性的法规：,表
8、8,欧洲整车碰撞安全性法规,3.我国汽车碰撞法规状况,安全标准分为两类：一类是国际强制性法规，主要有美国的FMVSS和欧盟的ECE两大体系，其它国家的技术法规大多是参照这两个法规体系来制定的（中国的强制性碰撞试验标准GB115512003、GB20071-2006）。 另一类试验标准则是以欧洲的EURO-NCAP、ADAC和美国的IIHS-NCAP为代表，它们是比政府更为独立的测试机构，在具体的实验项目、强度、规程和技术等方面比国家强制法规更为严格。,3.我国汽车碰撞法规状况,3.我国汽车碰撞法规状况,强制性标准起步于90年代初，95年逐步,实施,标准体系以ECE/EC为参照,安全 环保 节能
9、 防盗,安全标准：主动，被动，一般,我国汽车强制性标准体系框架,安全法规现状,05年汽车强制性法规84项。包括汽车整车、摩,托车、发动机、电器、坐椅、安全带等。,GB11551汽车正面碰撞乘员保护99年10月,正式出台,强制要求M1类车型：,2000.4.1新生产车2002.7.1在用车,2003.1.1 微型客车，M1类所有车型,M19座以下乘用车,已经制订,GB1589-2004道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值，2005年4月1日执行。,缺陷汽车产品招回管理规定,2004年3月12日颁布，10月1日实施,GB20071-2006侧撞乘员保护规定，2006年7月1日 实施，M1,N1(3.5
10、T以下)GB20072-2006乘用车后碰撞燃油系统安全要求， 2006年7月1日 实施,乘用车正面偏置碰撞的乘员保护,（行业推荐标准OFFSET40%）,试验方法,实车碰撞试验(FULL-SCAL TEST)台车模拟碰撞试验（SLED TEST）,正面碰撞法规GB115512003,主要内容,实验设施:场地、碰撞壁,试验假人（DUMMY）50%HYBRID3,车辆准备,整备质量，油箱90%水，,车辆的动力：不能靠自身驱动，任一,方向不能偏离15CM,碰撞速度：50-2KM/H，90度角,主要要求,碰撞速度：50-2km/h，90度角,测点：假人头部3向加速度、胸部变形量,大腿轴向力、B柱下纵
11、向加速度,乘员头部伤害 HPC1000,正面碰撞乘员保护主要评价指标,乘员胸部伤害 ThPC75mm,乘员大腿伤害 FPC10kN碰撞过程中门不能撞开，也不能由于碰撞而锁上。每排至少有一个门不使用工具能将门打开。释放约束系统的力60N。假人能顺利移出。燃油泄漏量150g/5min。,GB 20071-2006,汽车侧面碰撞的乘员保护标准,2006年7月1日实施,主要要求,碰撞速度：501km/h， 90度角,移动壁障，变形吸能蜂窝铝测点：假人头部、胸部变形量,骨盆、腹部,GB xxxx-xxxx 汽车侧面碰撞的乘员保护标准编制说明,目前国际上侧面碰撞法规还没有统一，主要有,美国FMVSS 21
12、4和欧洲ECE R95两种侧面碰撞,方式。美国是最早执行汽车侧面碰撞保护法规的国家，1990年10月FMVSS214在美国颁布执行；之后，在1995年10月，欧洲也制定了相应的汽车侧面碰撞法规ECER95，到1998年10月1日侧面碰撞的欧洲指令96/27/EC强制执行；日本的侧面碰撞法规采用了与欧洲相同的碰撞方式，1998年将侧面碰撞法规正式纳入日本保安基准。,GB xxxx-xxxx 汽车侧面碰撞的乘员保护标准编制说明,目前美国、欧洲现有的侧面碰撞试验方法存在较,多的不同之处：碰撞形态不同,移动壁障的台车质量、尺寸以及吸能块尺寸、,形状、性能不同,试验用侧碰假人不同碰撞速度不同,碰撞基准点
13、的位置不同,乘员伤害指标不同。侧面碰撞法规的国际协调,化活动是目前IHRA的主要工作之一。,头部 HPC1000 HPC = ( t2 1t ) 1, t2 1t,t1 dt ,侧撞主要评价指标,粘性指标VC 1.0m/S骨盆性能指标PSPF 6KN腹部性能指标APF 2.5KN碰撞过程中门不能开启，也不能由于碰撞而锁上。碰撞试验后不使用工具应能打开足够数量的门。假人能顺利移出。燃油泄漏速度30g/min。,2.5,t2 ,胸部 RDC42mm ,GB20072-2006乘用车后碰撞,燃油系统安全要求,依据：ECER34(35-38km/h),避免由车辆燃油装置泄漏引起火灾，保护车内乘员的生命
14、安全,要求：502km/h，泄漏速率小30g/m,4.汽车碰撞行人保护法规,背景,欧共体指令74/483/EEC,在中国和其他国家交通事故中有比较大的,行人伤亡。,日本已实行行人保护法规,行人碰撞保护,表 3-1 行人保护碰撞试验简介,试验方法,评价内容,评价指标(V=40km/h),1. 小腿冲击锤2. 大腿冲击锤3. 头部冲击锤,-,膝关节弯曲角度膝关节剪切位移胫骨顶端的加速度碰撞力弯矩头部损伤值(HPC)至少在 9 个容易造成,损伤的部位进行试验, 15O 6 mm 150 g 4 kN 220Nm 1000,5.汽车安全性研究展望,台车模拟碰撞试验 台车环境要尽量接近真车情况 台车结构
15、要有足够的刚度 要有能够产生不同波形的缓冲吸能装置 冲撞型 发射型,试验测试技术,电测量,图象测量,电测量系统,电测量系统包括传感器、放大器、低频滤波器、数据采集系统和数据处理器等。各种仪器的配,置线路，见图5-1。用于碰撞试验的电测量系,统由于碰撞试验的特殊性要有特殊的要求：碰撞试验中所测量的信号主要是脉冲信号，对电测量系统的低频性能要求比较高。,碰撞试验中使用的各种传感器的量程范围要大。碰撞试验对测量仪器的耐冲击特性要求也较高。,图像运动分析系统,图像运动分析技术是图像处理技术和摄影测量技术以及人工智能技术交织的一门边缘科学技术，即对物体的运动用图像处理的方法进行解析，实现定性分析和定量的
16、动态摄影测量。图像运动分析作为一种非接触性运动测量技术，已被广泛地应用于发射试验的弹道测试，流体形态测试，以及生物学过程分析等工程领域。汽车碰撞过程是一个瞬间的冲击过程，由于此过程时间短，变形大，使用电测量方法很难全面地了解试验过程中结构件的动态变形过程，乘员的运动形态等。通过图象实现位移和变形的测量是最佳选择。,碰撞中乘员伤害原因及对策,一次碰撞,汽车与外部事物之间的碰撞,二次碰撞：乘员受到伤害的原因乘员与汽车内部结构之间的碰撞 1、结构变形并侵入乘员生存空间 2、由于惯性作用与内部结构的冲撞,采取的基本措施,汽车结构：碰撞部位的变形吸能好,乘员保护：安全带、气袋、吸能转向管柱系统,安全性研究的目的,汽车结构耐撞性,提高汽车的结构安全性提高乘员保护系统的效果,乘员约束系统的参数匹配,合理的匹配可以充分发挥其保护效果不合理的匹配会造成更大的伤害,乘员约束系统,请同学例举知道的约束内容,乘员约束系统的研究方法,试验研究方法,台架冲击试验台车碰撞试验实车碰撞试验,计算机模拟研究方法,多刚体动力学法,动态大变形非线性有限元法,乘员约束系统的优化匹配乘员约束系统的优化匹配过程：,1.2.3.4.,利用PAM-CRASH软件建立系统的有限元模型通过台车碰撞试验验证模型的有效性运用试验设计方法对设计参数进行优化匹配通过台车试验对改进方案进行验证,
