淺談汽車碰撞過程分析及安全設計要點

楊凌峰

摘 要：隨著我國社會的不斷發展，人民平均經濟水平得到了大幅度的增長，我國一直推行的市場經濟體制得了相關的完善。同時，伴隨著經濟水平的上升，人民的生活水平也得到了提高，人民的出行方式也在不斷的進行更新換代，從最初的步行到目前汽車已經逐漸成為各大城市與鄉村道路上的主要代步工具。但是隨著汽車的快速普及，各種環境問題也隨之而來，汽車尾氣的排放量問題應該受到足夠的重視，另外汽車燃油資源問題也隨之而來。為了解決這些問題，優化汽車自身的結構域是主要的任務，在世界中常常使用輕量化的材料對汽車進行結構的優化，并解決汽車運行中可能出現的碰撞問題進行優化解決。本文將從汽車的碰撞過程進行分析，并對解決方式提出幾點合理建議。

關鍵詞：汽車碰撞;過程分析;安全設計

汽車的廣泛應用在我們的日常生活中，不但為提高居民生活水平帶來了便利，另外促進了汽車運輸業的繁榮興盛，但是同樣的有利就有弊，汽車在運行過程中有時會因為種種意外而導致道路交通事故，造成了巨大的人員與經濟損失，下面將具體分析汽車碰撞過程的概念及相關保護概念。

1 汽車碰撞的過程分析

1.1 汽車直接碰撞過程

汽車在高速行駛的過程中，可能因為駕駛員反應不及時或者突發的路況等問題使得兩車進行碰撞，此過程運用物理學解釋為兩車接觸面間產生碰撞的壓力進行壓縮變形，這個過程中的壓力從小變成大，將發生碰撞的兩輛車的速度不斷壓縮，直到兩車間的速度達到相同數值，壓縮變形達到最大值。之后因為兩車之間的壓縮面存在彈性形變不斷的恢復，兩碰撞車之間的壓縮程度逐漸放松，兩車漸漸的分離。我們常常將這樣的碰撞過程細分為兩個過程，第一個是兩車進行碰撞行為開始直到壓縮力達到最大的過程，待兩車速度達到同一個數值的時候稱為變形過程。第二個是以第一個過程為起始點到兩車達到分離狀態的時候稱為恢復過程。但是這樣的碰撞過程中存在個例，比如有的汽車彈性形變比較小，因此它的碰撞過程只存在變形過程而不能進行恢復過程。

2 汽車碰撞過程中的安全設計

根據相關研究我們可以發現當前的汽車安全性能較汽車剛剛研發成功時的安全性能有著大幅度的提升，甚至達到了六至八倍。究其原因主要是因為當前的汽車在研發過程中加入了汽車碰撞保護技術，這項技術科技量并不是太高，但是其達到的效果確是有目共睹的。下面，將詳細介紹汽車碰撞保護技術所包括的主要內容。

2.1 汽車安全帶

相較于最初的汽車，當今的汽車在制造之初就配備了具有緊急止鎖功能的鎖緊器，將其安裝在三點安全帶中，這幾乎成為當今汽車的標準安全裝備。這樣的一個安全帶被固定在一個自由縮進卷筒中，它能夠允許安全帶有一定的自由活動空間，但是同時有對駕駛人員有一定的緊度限制。在駕駛人員進行身體前傾運動的時候安全帶會隨著卷出，同時駕駛員回到正常的位置的時候，安全帶就會縮進去，對駕駛員進行保護。等到車輛發生碰撞的時候，安全帶會及時的卷出，這主要是因為安全帶中裝有慣性鎖。這樣的安全裝置大大的提升了駕駛員的行駛安全。研發成功多年來，各國均有明文規定汽車駕駛員在進行駕駛活動的時候要佩戴安全帶，但是據相關統計表明，仍然有至少四成以上的駕駛員不按照規定駕駛。一旦汽車發生碰撞，安全帶能夠有效的保障駕駛員的安全，防止因為慣性的原因，駕駛員沖出去與車體進行巨大的碰撞，這樣有效的降低了汽車碰撞的傷亡概率。只要不是太過劇烈的碰撞事故，安全帶能夠保證駕駛員的生存安全。

2.2 汽車安全氣囊

汽車安全氣囊也早在汽車研發不久后就作為一種安全手段被研制出來，這種想法比較簡單，就是利用一種柔軟的墊子對駕駛員與車體之間進行緩沖，防止碰撞所帶來的慣性對駕駛員造成傷害。主要原理是將安全氣囊封閉在方向盤中，等到汽車發生碰撞后，汽車內的相關電路瞬間接通，利用含量恰當的火藥爆炸迅速將安全氣囊充氣彈出，防止駕駛員與堅硬的車體進行接觸，完成作用后，安全氣囊快速泄氣，這對于保護駕駛員的人身安全有著巨大的作用。

2.3 汽車的硬殼車體

上述兩點均為汽車防碰撞系統中的一個分支，主要面向保護駕駛員，而汽車的硬殼車體則在更大程度為駕駛員抵抗車輛碰撞提供了安全空間。我們可以觀看到許多賽車的意外視頻，當汽車發生巨大的碰撞過程時，兩車均翻滾在地，一時間動能巨大，場面相當驚心動魄，但是駕駛員在材質較好的硬殼車體內卻相對安全。這主要是因為汽車在研制過程中考慮到汽車的碰撞過程采用了質地堅硬的硬殼材料作為車體。甚至有些人將不同材質與品牌的汽車進行碰撞試驗，實驗結果表明選用材質堅硬作為車體的汽車在發生碰撞的過程后車體比較完善，而材質較差的汽車在發生碰撞后汽車會出現不同程度的裂解，很難保證駕駛員的安全問題。

3 結束語

汽車作為大眾出行的主要交通工具之一，其安全性是人們廣泛關注的問題。另外汽車作為一種高科技產品具有資源投入高、產出量高、投資風險高的特點，因此汽車的科技水平直接決定了產品的市場競爭力與使用周期。我國當前的汽車生產水平與世界一流的汽車工業品還存在一定的差距，為了更快的提升我國汽車綜合水平，加強新車型、新技術的研發工作，爭取早日達到國際汽車水準，我們必須投入相關的注意力到汽車碰撞過程與安全設計的相關研究中去，盡快研發出更安全、更高效的汽車水平。而當前我國的各大汽車制造商要加緊對已經研制出來的汽車產品進行防碰撞的改進，爭取在廣大的市場中占據一定的安全性地位，通過提高企業的核心競爭力來擴大企業的市場。在上文中，我們通過對汽車碰撞過程的分析，并對汽車碰撞過程中的安全性能進行討論，得到汽車生產過程中要遵循以人為本的原則，即將汽車的安全性能作為第一生產力，這對于提高汽車的碰撞安全性能有著較高的動力，并為降低交通事故的發生，減少人員與財產的損失有著重要的意義。

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