汽车侧面碰撞安全性能研究

赵念文

摘 要：在人们日常生活中，汽车相互碰撞是一种十分常见的交通事故类型，所以开展好汽车侧面碰撞安全性能研究工作至关重要。文章通过分析汽车侧面碰撞研究状况，对汽车侧面碰撞安全性能提升策略展开探讨，以期为切实提升汽车侧面碰撞安全性能提供一定依据。

关键词：汽车;侧面碰撞;安全性能

中图分类号：U464  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2019）23-122-02

Research on Safety Performance of Vehicle Side Impact

Zhao Nianwen

（Shanghai Motor Vehicle Testing and Certification Technology Research Center Co. Ltd.， Shanghai 201805）

Abstract： In people's daily life， car collision is a very common type of traffic accident， so it is very important to carry out research on the safety performance of vehicle side collision. This paper analyzes the research situation of side impact of automobile and discusses the safety improvement strategy of vehicle side collision， in order to provide a basis for improving the safety performance of vehicle side collision.

Keywords： Car; Side impact; Safety performance

CLC NO.： U464  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2019）23-122-02

引言

全球各國汽车工业迅猛发展，汽车已然成为人们日常生活中不可或缺的交通工具。自汽车诞生以来，伴随汽车保有量的逐年升高，由于汽车交通安全事故所引发的人员伤亡、财产损失也呈现出不断增大趋势。相关调查统计显示，国外交通事故死亡人数中，由于正面碰撞造成死亡的占比约70%，由于侧面碰撞造成死亡的占比约30%[1]。而在我国交通环境中，道路路口多以平面交叉为主，由侧面碰撞造成死亡的比例要高于国外。在汽车碰撞事故中，由于汽车侧面部位十分薄弱，缺乏有力的吸能区域，加之被碰撞位置距离乘员距离颇近，因此汽车侧面碰撞相比正面碰撞对乘员造成的伤害更大，控制也更难。因此，对汽车侧面碰撞安全性能进行研究探讨，具有十分重要的现实意义。

1 汽车侧面碰撞研究状况

汽车与汽车侧面碰撞的形式，主要包括有90°直角侧碰、小角度同速度方向侧碰以及小角度反速度方向侧碰等。结合基本数学几何关系而言，在相同初始速度条件下，尤以90°直角侧碰造成的损伤程度最大，小角度同速度方向侧碰造成损伤程度最小。在此前提下，不管是汽车相关检测部门在制定安全法规时，还是研究人员开展侧碰研究过程中，大多将90°直角侧碰作为主要研究对象[2]。在当前交通碰撞事故频发的大环境下，汽车侧面碰撞交通事故相较于正面碰撞事故或追尾事故，其对乘员的人身安全可构成更大的威胁。所以，汽车行业不断加大了对汽车侧面碰撞安全性能的研究力度，以期为行车人员提供更可靠的安全保障。因为现代汽车工业迅猛发展，汽车速度不断加快，路面状况越来越复杂，新时期对被动安全技术提出了越来越严苛的要求，汽车侧面碰撞安全性能也应当紧随时代发展脚步，实现不断的升级突破。汽车侧面碰撞事故不仅会对车体结构带来机械损失，更是会使行车人员面临生物层面、心理层面的损伤。所以，研究人员必须要切实在汽车侧面碰撞安全性能研究中需求突破，不断提升汽车的碰撞安全性能，使汽车可切实成为人们安全可靠的交通工具。

在行车过程中突遇交通事故时，所驾驶的汽车与外部物体相互间发生碰撞，该种情况可将其称作“一次碰撞”，紧接着因为力的传导，汽车外部受力传输至内部结构中，内部结构继而与行车人员也发生碰撞，该种情况可将其称作“二次碰撞”。结合汽车碰撞的一次碰撞、二次碰撞的实际特征，在开展汽车侧面碰撞研究过程中应当从以下三方面内容着手：其一，车身结构的耐撞性研究。在驾驶员驾驶汽车遭遇交通事故时，受车速过快影响，汽车难以立即制动，汽车与外部物体发生碰撞过程中会致使汽车结构出现变形，进一步造成汽车零部件转至汽车内室，对行车人员的生存空间构成压缩，最终使行车人员人身安全受到极大威胁。其二，人体碰撞生物力学研究。这一研究旨在依照汽车碰撞时对人体各部位所造成的损伤，利用极限伤害值的相关研究，降低碰撞对人体造成的伤害。人体碰撞生物力学由此被提出，且以期通过对人体碰撞生物力学的研究，有效掌握汽车形成的伤害机理，为研究人员在研究过程中更有效描述相关生物力学响应提供有力依据。其三，行车人员约束系统及汽车内室研究。这一研究依托调节安全带、安全气囊的相关技术参数，使它们可为行车人员提供更安全可靠的保障，同时，适度减少二次碰撞对行车人员带来的伤害，收获理想的保护效果。

2 汽车侧面碰撞安全性能提升策略

2.1 控制车门形变

从车门内侧到座椅外侧设置有一个最小距离，引发侧面碰撞时车门结构变形量应当不可大于这一最小距离，如此一来方可使行车人员在遭受碰撞事故后拥有足够的生存空间，防止被挤压在车内。为了达到这一要求，首选方式即为在车门内装置车门防撞杆;另外，还应当对门槛加强梁、座椅横梁、窗台加强板等采取必要的强化处理;与此同时，应当保证A柱、B柱、C柱与门槛、顶盖安装满意，并保证门铰链、门锁安全性。因为汽车碰侧面撞过程中形成的撞击力经由车门传输至门框，使得门框受力，所以门框强度重要影响着车门的变形程度，而门铰链、门锁安全性则重要影响着在汽车碰撞过程中车门是否会被打开或掉落[3]。

2.2 控制二次碰撞速度

在提升汽车结构侧面强度的同时，引发汽车侧面碰撞时还会产生一定的侧方加速度，汽车结构强度与碰撞后二次速

度呈正相关关系，因此在设计汽车结构过程中，应当调节好汽车结构强度与碰撞二次速度的有效关系。结合相关外部研究统计数据可知，侧面碰撞时行车人员胸部遭受的伤害高低与B柱腰带撞击的速度密切相关。与此同时，B柱在变形情况下，腰带部位的变形速度为最大值。所以，要想缩减汽车侧面碰撞时对行车人員胸部造成的伤害，必须要控制好B柱腰带部位的塑性变形速度，为缩减对人体腹部、盆骨带来的伤害，则应当控制好对应部位汽车结构的变形速度，在这个过程中，可于汽车内部相关部位添加一定的吸能材料，缩减在传递时车内板的碰撞能量，通过这一途径以达到控制车门内侧变形速度的目的;同时，依托提升汽车结构四周门框牢固性，提升行车人员座椅架刚度，借助座椅的支撑及缓冲力，以达到控制二次碰撞速度的目的[4]。

2.3 安全气囊的应用

安全气囊装置于车内前方、侧方及车外三个部位，对于汽车侧面碰撞防护通常为侧面安全气囊和侧面安全气帘。侧面气囊系统作用于保护汽车侧面碰撞时行车人员的安全，通常装置于车门内，或装置于前部座椅靠背的外侧。汽车发生侧面碰撞后，汽车结构严重变形，往往会使得无法开启车门，行车人员被困于车中，侧面安全气囊有助于保护行车人员源于侧面碰撞引发的胸部、腹部、腰部的伤害，确保身体上肢活动能力及逃生能力。除去侧面安全气囊以外，在车顶两侧会装置两条管状气囊，也就是侧面安全气帘，它们可减轻来自车顶上部的下压力，达到对行车人员头部、颈部进行保护的目的。

3 结束语

总而言之，随着现代社会的不断发展，汽车行业为人们带来诸多便利的同时，也对人们提出了诸多新的要求。面对高发的汽车侧面碰撞交通事故，相关人员必须要不断进行实践研究，提高对我国汽车现状的有效认识，控制车门形变，控制二次碰撞速度，加强对安全气囊的有效应用等，积极促进汽车侧面碰撞安全性能的有效提升。

参考文献

[1] 何昌錾，彭晓阳，程博.汽车侧面碰撞安全性研究探讨[J].北京汽车， 2010，12（01）：1-4.

[2] 李梦琦，范慕辉，郄彦辉.基于响应面法的汽车侧碰安全性优化[J]. 河北工业大学学报， 2017， 46（06）：129-130.

[3] 陈旭，姜亚洲.轿车侧面碰撞安全性分析[J].重庆理工大学学报， 2012， 26（08）：1-5.

[4] 马聪承，兰凤崇，陈吉清.泡沫铝结构改善汽车侧碰安全性研究[J]. 机械设计与制造， 2018， 333（11）：197-201+205.