清华大学汽车安全与节能国家重点实验室

整理｜本刊记者 舒雪萍

清华大学汽车安全与节能国家重点实验室

整理｜本刊记者 舒雪萍

汽车安全与节能国家重点实验室依托清华大学，是国家计委利用世行贷款建设的75个国家重点实验室之一。1989年该重点实验室经国家计委批准立项，1993年基建工程竣工，1995年11月通过国家验收正式运行和对外开放，1998年在教育部组织的高等学校国家重点实验室的评估中以较好成绩通过。

实验室揭牌

实验室组成

该国家重点实验室实行学术委员会领导下的主任负责制。学术委员会由20位国内汽车行业著名学者和资深专家组成。实验室现有固定人员30人，其中中青年教授、博士生导师14人，长江学者特聘教授、跨世纪人才2人，中国汽车工业杰出人才2人，还有百余名研究生、20多名博士后和访问学者常年在此工作。

研究领域及成果

汽车安全与节能国家重点实验室始终围绕汽车安全、节能、环保3大主题，瞄准国际前沿、国家目标，定位于汽车工业共性关键基础技术、汽车工程交叉学科基础理论、汽车领域宏观发展等基本问题，致力于绿色化、智能化的生态汽车的研究与发展。经过多年来的艰苦努力，逐步形成了自己的优势领域和研究特色。主要包括：汽车主动与被动安全性（碰撞安全性、制动安全性、主动避撞与智能交通）、新能源汽车（纯电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车以及代用燃料汽车）、汽车环保技术（汽车排气污染控制、汽车噪声控制、汽车绿色设计与制造）。

汽车安全与节能国家重点实验室自1995年经国家验收合格正式开放运行以来，始终坚持“开放、流动、联合、竞争”的运行方针，已批准开放基金课题50余项，支持了一批国内优秀科研人员和学者开展前瞻性基础研究。从1999年起，在教育部高访学者项目支持下，接受了来自美国、日本和国内学术造诣高的中青年科技专家10人来实验室工作。实验室还积极开展与世界著名大学、研究院所和汽车公司的学术交流与合作。例如，与德国亚琛工业大学联合培养研究生；与通用、大众、丰田、五十铃等汽车公司，以及美国普渡大学、日本国立交通安全环境研究所等科研院所保持紧密的合作关系。

该国家重点实验室自成立以来积极承担国家科技攻关项目和部委、企业的科研项目，在国家“八五”和“九五”计划中共承担科技攻关项目20项，部委课题和横向合作课题100多项。“八五”期间，作为总体协调负责单位与一汽、二汽等单位共同承担了“汽车电子控制技术”国家科技攻关项目。“九五”期间，又承担了“汽车电子控制技术”攻关项目中有关电控柴油喷射、ABS及安全气袋等5个攻关课题。在“电动车关键技术研究”“八五”攻关项目中，该实验室是6个联合攻关单位的总负责单位，此项目在“九五”期间又列为国家重点项目。2001年度，共承担各类科研项目74项，科研经费达1500万元。

目前，该实验室在国家“863”《电动汽车》重大专项中，作为牵头单位承担了“燃料电池城市客车”项目，该项目以开发新一代燃料电池汽车技术平台、实现在北京公共交通运行示范为目标。全国有近30家单位参加该项目，项目进展顺利。此外该实验室还作为主要单位参加了“863”电动汽车重大项目中“混合动力电动汽车开发”和“纯电池电动汽车开发”项目。还承担了“863”智能交通领域1个课题和资源与环境领域3个子课题。作为建议单位之一参与的1个“973”能源领域项目已获批准，实验室在其中承担了3个子课题。在汽车学科科研取得实质性进展的同时，根据国家航天和国防工业发展的需要，该实验室将研究领域适当向国防和其它运载工具领域延伸,承担了“神州号”飞船回落撞击试验与仿真研究等4项国防军工课题。此外，还有10多项国际合作项目正在进行。

研究优势

1.汽车被动安全性研究

开发汽车碰撞用图像运动分析系统等测试技术。图像运动分析技术是摄影测量技术、图像处理技术以及人工智能技术等交叉的一门边缘科学技术，即对目标的运动用图像处理的方法进行解析，实现定性分析和定量动态摄影测量。实验室将此技术引入汽车被动安全性碰撞试验中，开发的多媒体图像序列运动分析系统已经完成了图像摄取、采集、再现、后处理和数据分析的全部流程。

2.整车碰撞安全性试验研究

自1995年以来，进行了多次实车碰撞试验研究。研究的项目有：汽车正面障碍壁碰撞、移动壁侧面碰撞、小车被追尾、小车追尾卡车碰撞等。研究汽车结构变形、方向盘后移量、燃油系统完整性、假人头部伤害指标、胸部及腿伤害指标等方面内容。结合BJ2020S吉普车出口美国的任务，按照中国标准和美国FMVSS法规，进行了正面障碍壁碰撞试验，发现了该车在碰撞安全性、燃油系统泄漏性方面的问题，通过模拟计算，提出了改进方案，并对结构改进后的汽车先后进行了4次实车碰撞。通过研究，已经形成了一套完整的碰撞测试技术，包括电测量和高速图像分析技术，获得了一大批试验数据，开发了数据分析和序列运动图像处理软件。

3.汽车轮胎力学的研究

该实验室在轮胎力学研究中，基于严密的理论分析，在国际上提出了利用轮胎的试验模态参数对轮胎直接建模的方法，能最大程度地避免人为因素的影响，且模型高度解析，可大大减少繁杂的试验。用这种方法建立的轮胎垂直特性、滚动特性、偏离特性和静包容特性模型，使整车模拟预测结果与一些经验性规律定性一致。对汽车轮胎力学的研究实验室共发表论文30多篇，其SCI论文5篇，EI论文12篇；同时，与香港理工大学的合作课题“轮胎滚动阻力特性的研究”获得香港特区政府基金资助。2002年12月“利用试验模态参数对轮胎建模的研究”获国家教育部科技进步奖二等奖。

4.汽车振动与噪声研究

在这方面的研究范围包括：汽车转向轮摆振、制动器和动力传动系的振动与噪声、整车的振动与噪声、相应的各动态系统的减振设计理论与技术、汽车高速运动产生的车外噪声场及其分析理论与控制方法等。研究的主要目的是为了提高汽车的行驶平顺性、乘坐舒适性、零部件耐久性和系统可靠性等动态品质，以利于保证汽车的主动安全性，也有保护环境的积极作用。在1997～2002年间，完成了国家自然科学基金项目、跨世纪优秀人才计划基金项目、以及国内外合作研究项目等20余项，在专业领域权威刊物上发表论文54篇，被SCI和EI检索共26篇。

5.关于汽车制动器噪声的研究

继1997年前成功地解决了北京吉普车鼓式制动器尖叫噪声之后，该实验室又建立了盘式制动器尖叫模态综合分析模型，建立了一套抑制噪声的结构设计分析方法。对桑塔纳轿车盘式制动器的尖叫问题的研究，达到了基于理论分析一次实践就解决问题的水平。1999年国家机械局组织的鉴定认为此研究成果在理论上和实践上都达到国际先进水平，2000年获中国汽车工业科技进步奖三等奖。中德合资的上海制动器厂已决定采用该项研究成果。

……

汽车安全与节能国家重点实验室还计划结合国际汽车技术发展趋势，加强汽车工业发展战略问题的研究和汽车工程交叉学科的基础研究，努力形成自己的特色，力争在一些领域保持与世界水平同步发展，以优异的成果回报国家和社会。