浅谈汽车碰撞安全研究
汽车碰撞过程分析及安全设计要点研究
汽车碰撞过程分析及安全设计要点研究摘要：汽车碰撞是影响人身安全和财产安全的主要原因之一，因此对汽车碰撞过程进行分析和对汽车进行安全设计显得十分重要。
本文首先对汽车碰撞过程进行了分析，在此基础上提出汽车安全设计要点，包括车身刚性设计、安全气囊设计、车脸及车灯设计、坐椅及安全带设计和制动系统与防抱死系统设计等。
最后，则讨论了汽车安全设计的发展方向。
通过对汽车碰撞过程的分析和对汽车安全设计要点的研究，可以不断提升汽车的安全性，为交通事故的预防和减少贡献力量。
关键词：汽车；碰撞过程分析；安全设计要点引言随着汽车数量的不断增加，交通事故发生的频率也在不断上升，而汽车碰撞则是其中不可避免的原因之一。
因此，对汽车碰撞过程进行深入分析和对汽车进行有效的安全设计变得尤为重要。
本文将从汽车碰撞过程分析和汽车安全设计要点入手，探讨如何对汽车进行全方位的安全设计。
一方面有助于我们更好地预防和防范交通事故的发生，确保人们的生命和财产得到保障。
另一方面，通过对汽车安全设计方面的探讨和发展趋势的剖析，我们可以更加有效地提升汽车安全性，为交通安全事业做出更大的贡献。
一、汽车碰撞过程分析汽车碰撞是一种常见的交通事故。
在汽车碰撞过程中，车辆的速度、方向和受力等因素都会影响碰撞的结果和事故的后果。
因此，对汽车碰撞过程进行分析，充分理解碰撞过程对于预防和减少交通事故后果具有重要意义。
（一）碰撞刹车距离和时间碰撞刹车距离是车辆在发现危险情况时从刹车踏板被踩下到车辆完全停止的距离。
该距离与车速、地面摩擦力及刹车制动力等因素有关。
在碰撞过程中，刹车距离决定了车辆与碰撞物的相对位置，进而影响碰撞的角度和速度。
刹车时间也是车辆在解决危险情况时需要的时间。
快速反应和正确判断能够缩短刹车时间，减少碰撞后果。
（二）受力分析及变形过程在汽车碰撞过程中，车辆通常会受到不同的受力。
受力大小和方向会影响车辆的变形过程。
汽车碰撞时，车辆与碰撞物之间互相产生撞击，力的方向通常与碰撞物的运动方向相反。
汽车碰撞事故的力学分析
汽车碰撞事故的力学分析在日常生活中，汽车碰撞事故时有发生。
这些事故给人们的生命财产安全造成了巨大的威胁。
因此，对于汽车碰撞事故的力学分析成为了重要的研究领域。
本文将通过力学角度对汽车碰撞事故进行深入分析，以便更好地理解碰撞力的产生和传递。
一、碰撞的基本原理碰撞是物体之间力的作用结果。
当两个物体之间的力超过其内部结构所能承受的极限时，就会发生碰撞。
在汽车碰撞事故中，这种力常常由相互碰撞的车辆之间的动能转化而来。
二、动能转化与碰撞动能转化是汽车碰撞事故中的一个重要概念。
根据牛顿第二定律，物体的加速度与其所受的力成正比。
当车辆在碰撞过程中受到外力作用时，动能会逐渐转化为变形能。
三、碰撞的能量守恒定律能量守恒定律在汽车碰撞事故的力学分析中起到了重要作用。
根据能量守恒定律，能量在碰撞前后保持不变。
在碰撞过程中，车辆之间的能量会相互转化，但总能量不变。
四、碰撞的类型及其影响在汽车碰撞事故中，有多种碰撞类型，如前后碰撞、侧面碰撞等。
每种碰撞类型都会对车辆和乘客产生不同影响。
1. 前后碰撞前后碰撞是最常见的碰撞类型之一。
在这种碰撞中，由于车辆的动能转化为变形能，乘客容易受到较大的冲击力，造成头部和颈部的损伤。
2. 侧面碰撞侧面碰撞常常发生在交叉路口等地方。
由于车辆的侧面结构相对较弱，碰撞时乘客容易受到较大的冲击力，导致严重的骨折和内部脏器损伤。
3. 翻车碰撞翻车碰撞是较为严重的碰撞形式之一。
在翻车碰撞中，车辆会发生剧烈的倾斜和翻滚，乘客容易受到多重冲击，造成头部和全身多处严重损伤。
五、碰撞力的减弱方法为了减少汽车碰撞事故对乘客的伤害，工程师们提出了多种方法来减弱碰撞力：1. 安全气囊安全气囊是一种能够在碰撞时迅速充气的装置，能够减轻乘客受到的冲击力，并避免头部和胸部的直接碰撞。
2. 防撞杆车辆的防撞杆设计能够减少碰撞时车身的变形，从而分散冲击力，保护车内乘客的安全。
3. 制动系统改进强化制动系统的设计，提高制动效能，能够减少车辆在碰撞时的冲击力，减少碰撞事故造成的伤害。
汽车碰撞安全技术分析
汽车碰撞安全技术分析随着汽车行业的发展和人们对行车安全的关注度不断提升，汽车碰撞安全技术也愈发成为各车企竞争的焦点。
本文将从汽车碰撞安全技术的定义、分类及其原理、应用等方面进行详细分析。
一、汽车碰撞安全技术的定义汽车碰撞安全技术是指通过各种技术手段和装置，在汽车与外界物体碰撞时，通过减少乘员和车辆受到的冲击力，降低事故的伤害程度，从而保护乘员和车辆安全的技术体系。
二、汽车碰撞安全技术的分类及其原理1. 主动安全技术主动安全技术是指汽车在驾驶过程中预防碰撞事故发生的技术手段。
其中最典型的应用便是车辆的制动系统。
通过提高刹车反应时间和刹车能力，从根源上减少碰撞事故发生的概率。
主动安全技术还包括车辆动态稳定控制系统、防抱死制动系统等，这些技术能够提升车辆在各种路况下的操控性能，提高汽车整体的主动安全性能。
2. 被动安全技术被动安全技术是指汽车在事故发生时，保护车内乘员安全的技术手段。
其中最主要的便是车身结构以及安全气囊系统。
车身结构的设计需要满足一定的刚性和变形能力要求，以吸收和分散碰撞能量；而安全气囊系统则能在事故发生时迅速充气，为乘员提供额外的保护。
此外，安全带、座椅以及车窗等部件都是被动安全技术的重要组成部分。
三、汽车碰撞安全技术的应用随着科技的不断进步，汽车碰撞安全技术得到了广泛的应用。
在新车标准要求中，碰撞安全技术已成为众多汽车制造商的必备配置。
特别是一些高端品牌，更是在碰撞安全技术的研发和应用方面投入了大量的资源。
1. 主动安全技术的应用主动安全技术在现代汽车中广泛应用，例如车辆动态稳定控制系统可以通过传感器监测车辆的姿态和行驶信息，实时调整车辆悬挂硬度和刹车力度，降低翻车和侧翻的风险。
而防抱死制动系统能够避免车轮过度刹车造成的失控情况，大大提高了制动时的稳定性。
2. 被动安全技术的应用被动安全技术是目前主流车型中不可或缺的部分。
车身结构的设计逐渐趋向于高强度和可控性变形，以减少碰撞能量传递到车内的概率。
汽车碰撞安全性能分析与优化
汽车碰撞安全性能分析与优化近年来，汽车碰撞安全性能的提升成为了汽车制造业的热点领域。
汽车碰撞安全性能直接关系到驾驶者和乘客的生命安全。
因此，针对汽车碰撞安全性能进行分析与优化是非常重要的。
1. 碰撞安全标准在进行碰撞安全性能分析与优化之前，我们首先需要了解相关的碰撞安全标准。
国际上常用的碰撞安全标准包括欧洲NCAP、美国NHTSA以及中国C-NCAP等。
这些标准对于汽车在不同碰撞情况下的安全性能提出了一系列要求，例如碰撞试验速度、碰撞形式等。
了解这些标准有助于我们在分析与优化汽车碰撞安全性能时有一个明确的指导。
2. 碰撞安全分析方法在进行碰撞安全性能分析时，我们常常采用数值仿真方法。
使用计算机模拟碰撞过程，可以通过数值计算得到与实际碰撞情况相对应的结果。
这种方法不仅可以减少实验成本，还可以在较早的设计阶段对汽车的碰撞安全性能进行评估，帮助设计师进行优化。
对于汽车的碰撞安全性能分析，常采用有限元分析(FEA)方法。
通过将汽车各部分划分为有限的单元，可以对碰撞发生时的受力和变形进行模拟。
使用这种方法，可以研究不同碰撞情况下汽车的变形程度、安全气囊的展开时间以及驾驶员和乘客的受力情况等。
这些数据有助于设计师优化车辆结构，提升碰撞安全性能。
除了数值仿真方法外，实验方法也是进行碰撞安全性能分析的重要手段。
通过在实验室里进行碰撞试验，可以直接观察汽车在碰撞过程中的变形情况，并测量受力、速度等参数。
这些实验数据与数值计算结果相结合，可以更全面地评估汽车的碰撞安全性能。
3. 碰撞安全性能优化了解了汽车碰撞安全性能的分析方法后，下一步就是进行碰撞安全性能的优化。
优化汽车的碰撞安全性能可以从多个方面入手。
首先，车辆结构的优化是提升碰撞安全性能的关键。
通过优化车辆的钢板厚度、框架结构以及螺栓连接等细节，可以提高汽车的刚性和抗冲击能力，从而减少碰撞时的变形程度和能量传递。
其次，安全气囊系统的优化也是非常重要的。
安全气囊在汽车碰撞时能够迅速展开，为驾驶员和乘客提供保护。
看汽车碰撞理论分析
看汽车碰撞理论分析汽车碰撞是机械动力学中的一个重要研究领域，涉及到诸多物理学和工程学的知识。
对于汽车碰撞现象的理论分析，不仅可以揭示碰撞过程中的力学规律和能量转换关系，还可以通过模拟和优化，提升汽车碰撞安全性能。
本文将从碰撞动力学、力学能量、安全设计等几个方面进行分析。
碰撞动力学是研究汽车碰撞过程中各种力学量的变化规律。
在碰撞中，汽车和其他物体之间发生相互作用，产生冲量、力和能量等。
碰撞动力学可以通过牛顿第二定律和动量守恒定律进行分析。
牛顿第二定律指出，作用在物体上的力等于物体质量与加速度的乘积。
而动量守恒定律表明，碰撞中物体在碰撞前后动量的总和保持不变。
基于这两个定律，可以计算汽车碰撞中的加速度、冲量和作用力等参数，为汽车碰撞测试和仿真提供理论依据。
力学能量是汽车碰撞中一个重要的参量，包括动能和变形能。
动能能够体现物体的运动状态，与物体的质量和速度成正比。
而变形能则是指物体在碰撞中发生形变过程中储存的能量。
在碰撞中，动能和变形能之间会相互转化。
当汽车碰撞时，动能转化为变形能，使汽车的变形结构能够吸收和分散碰撞能量，从而保护车内乘员的安全。
通过对碰撞过程中能量转化的理论分析，可以优化汽车的结构设计，提高碰撞安全性。
安全设计是汽车碰撞过程中的一个关键环节，涉及到材料选择、结构设计和安全系统等方面。
材料选择对汽车碰撞安全性能有着直接的影响，优质材料能够提供更好的强度和刚度，从而提高汽车的抗碰撞能力。
而结构设计则针对碰撞中的各种力学问题进行优化，比如强化保护车辆的前后端结构，改变车身形状来减小碰撞冲击等。
此外，安全系统的设计也是提高汽车碰撞安全性的重要方面，包括安全气囊、预紧式安全带等。
理论分析可以为这些安全设计提供理论支撑和指导，从而提升汽车碰撞安全性。
综上所述，汽车碰撞理论分析涉及到碰撞动力学、力学能量和安全设计等多个方面。
通过对这些方面的深入探究，可以揭示碰撞过程中的力学规律和能量转换关系，为汽车碰撞安全性能的提升提供依据。
汽车防碰撞系统研究文献综述
汽车防碰撞系统研究文献综述1.引言汽车碰撞有汽车碰撞到固定的物体或与行驶中的汽车相撞两种类型。
为了防止汽车在行驶中，特别在高速行驶时发生碰撞，一些现代汽车已装备了自动控制防碰撞系统，这是一种主动安全系统。
汽车行驶时，防碰撞系统处于监测状态，当汽车接近前车车尾或超越前车时，该系统将发出警告信号。
在发出警告后，如果驾驶员没有采取减速制动措施，该系统便启动紧急制动装置，以避免发生碰撞事故。
2.概述防碰撞控制系统装有测距传感器，它们利用激光、超声波或红外线，测得汽车与障碍物间的距离，这个距离信号，加上车速传感器和车轮转角传感器的信号送入电子控制器，通过计算求出行驶汽车与前方物体的实际距离以及相互接近的相对速度，并向驾驶员发出预告信号或显示前方物体的距离。
当将要碰撞时，控制器向制动装置和节气门控制电路发出控制指令，使汽车发动机降速并及时制动，从而有效地避免碰撞。
3.测距传感器（1）防碰撞传感器① CCD照相机CCD（电荷耦合器件）摄像元件可以读取受光元件接收的光通量放出的电流值，并作为图像信号输出。
在夜间，由于照相机处于低照度的环境，只有在汽车前、后照灯打开时才能确认障碍物。
汽车装设的CCD照相机如上图所示，当点火开关接通时，变速器换档杆换到前进档或倒档，多功能显示板上就能显示出车辆前方或后方的图像。
② 激光雷达激光雷达是从激光发送至被测物体，然后反射回来被接收，其间的时间差即用来计算至障碍物的距离。
早期的车用激光雷达都是发送多股激光光束，并依靠前车反射镜的反射时间来测定距离。
现代汽车除了测定前方车的距离外还要对前方多辆车的位置进行辨识，因而开始采用扫描式激光雷达。
根据物体的反射特性，激光的反射光亮变化很大，因此可能检测出的距离也是变化的。
由于车辆后部的反射镜等容易反射，故可以检测出稳定的较长距离。
有少许凹凸的铁板等因不能得到充足的反射光量，故测出的距离较短。
另外，在检测侧面方向及后方的障碍物时，与检测前方障碍物的情况不同，如果障碍物上没有反射镜，那么由于各种障碍物的反射特性变化很大，故可能稳定测出的距离 变短。
汽车碰撞安全性能分析与优化设计研究
汽车碰撞安全性能分析与优化设计研究近年来，随着汽车行业的发展，车辆的碰撞安全性能成为人们关注的焦点之一。
在汽车设计过程中，汽车碰撞安全性能的分析与优化设计是至关重要的一环。
本文将通过对汽车碰撞安全性能进行深入分析，探讨如何优化设计，以提高汽车的碰撞安全性能。
首先，要了解汽车碰撞安全性能的分析与评估方法。
常用的汽车碰撞安全性能评估手段包括正面碰撞、侧面碰撞和翻滚测试等。
这些测试方法可以模拟真实道路交通事故场景，通过测量车辆在不同碰撞情况下的变形程度、动能吸收能力、乘员保护等指标，评估车辆的碰撞安全性能。
其次，要分析汽车碰撞安全性能的影响因素。
汽车碰撞安全性能受到多个因素的影响，包括车身结构、材料选择、安全气囊、安全带等。
车身结构是影响碰撞安全性能的重要因素之一，合理的车身结构能够分散碰撞力，减少乘员受伤风险。
材料的选择也是关键，高强度材料可以提高车身的抗变形能力，从而保护乘员的生命安全。
安全气囊和安全带作为主动安全装置，可以有效减少乘员在碰撞过程中的伤害。
接着，要研究汽车碰撞安全性能的优化设计方法。
在汽车设计中，可以采用多种优化方法来提高碰撞安全性能。
一种常见的方法是优化车身结构，通过增加加固件、改变车身形状等方式来提高车身的刚性和吸能能力。
此外，对于车身材料的选择也是关键。
选择高强度且具有良好变形能力的材料可以在碰撞过程中减少车身的塌陷和变形，从而减轻乘员的受伤风险。
此外，安全气囊和安全带的设计也需要注重优化，提高其触发速度和减震效果，确保乘员在碰撞过程中得到充分的保护。
最后，要加强碰撞安全性能的标准与规范。
为了提高汽车的碰撞安全性能，需要制定适当的标准与规范，对汽车的碰撞安全性能进行要求和监管。
各国汽车安全标准和评估方法各有不同，但目标都是为了保护乘员的生命安全。
加强碰撞安全性能的标准与规范，有助于推动汽车制造商提高汽车的碰撞安全性能，为消费者提供更加安全的交通工具。
综上所述，汽车碰撞安全性能的分析与优化设计是汽车行业中至关重要的环节。
汽车碰撞安全性设计及措施
汽车碰撞安全性设计及措施汽车创造了现代社会的便利，然而安全问题是汽车面临的一个重要挑战。
自20世纪初出现以来，汽车事故一直是一项全球性问题，汽车碰撞安全性设计及措施是减少事故伤害的关键。
本文将从车辆结构和技术行业两个方面探讨汽车碰撞安全性设计及措施，以期提高汽车的安全性。
车辆结构汽车的结构是汽车碰撞安全性设计的关键因素，车身刚性、车身材料和构造设计方面的改进都可以提高汽车的安全性。
车身刚性车身刚性指的是车身的抗弯、抗拉、抗扭等能力。
如果车身刚性越高，车辆在碰撞时就能更好地分散冲击力，从而减小碰撞对车上人员的伤害。
提高车身刚性的方法有以下几种：•加强框架和车身结构•选用高强度车身材料，如高强度钢和铝合金•采用双层车身结构，提高车身强度和刚性•加装加强筋和增强装置，以增加车身稳定性车身材料车身材料是汽车碰撞安全性设计的另一个重要因素。
市面上的车辆材料主要分为钢铁、铝合金和碳纤维等，不同的材料有其各自的特点和优劣。
一般来说，车辆材料需要具备以下性质：•高强度和高刚度，以保证车辆在碰撞时的稳定性和刚性•良好的吸能性能，能够有效吸收碰撞时的冲击力，降低汽车上人员的伤害•轻质化，以减少汽车的重量，提高行驶性能和油耗目前，高强度钢和铝合金是市场上比较流行的材料。
它们都具备优良的强度和吸能性能，而铝合金更加轻量化。
随着碳纤维技术的发展，碳纤维材料也被越来越多地应用于汽车制造中。
构造设计车车辆结构的构造设计也是汽车碰撞安全性设计的关键。
在车辆的构造设计中，如果设计得当，可以有效减少事故时的伤害。
目前，主要的汽车结构设计技术包括以下几种：•投影度设计，通过将发动机和车底构造向前延伸来减少摩擦面积，从而降低碰撞时车辆所受到的力量•安全气囊系统，能够在碰撞时迅速充气，形成气垫，起到缓冲作用，降低碰撞后车上人员所受到的伤害•防滚力学设计，通过加强底盘悬挂系统，有效增加车辆防滚的能力，减少翻车事故的概率技术行业技术行业是汽车碰撞安全性设计的另一个重要领域，他们借助科技手段，为汽车安全提供更加完善的解决方案。
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汽车碰撞与安全研究车辆工程陈国强摘要：汽车的碰撞安全性问题是当今世界汽车工业亟需解决的一大难题，提高汽车碰撞性能的最基本的途径是发展汽车碰撞安全性设计与改进技术。
文中主要介绍了汽车碰撞技术的发展现状，国内外相关的法规，并对汽车碰撞安全性的设计方法，如经验法、解析法、多刚体动力学法、试验法以及有限元方法进行了归类和总结。
关键词：汽车碰撞；安全；现状与发展Abstract: Vehicle passive safety issue is a big and urgent problem for world-wide automobile industry to solve as soon as possible. The basic approach of protecting people from being hurt or killed in an accident is to improve crashworthiness of vehicles. This paper starts with discussing theories and methods for vehicle passive safety design, which included experiential methods, analytic methods, multi-body dynamics methods, crash test methods and the finite element method.Key words: Auto collision; safety; current conditions and development0 引言科学技术的发展，汽车己经成为人们生活中必不可少的交通工具。
而在汽车交通事故中每年的死伤人数，常常超过世界的局部战争，交通事故已经成为人类社会的重大公害之一。
从全世界的统计数字来看，每年因道路交通事故而死亡的人数已高达50多万人[1]。
与世界其他各国相比，我国的汽车总拥有量只占5%，而交通事故死亡人数却占100%[2]，并且碰撞事故中的死亡率也大大高于欧美、日本等工业发达国家，其中除了人为的因索外，车辆本身的碰撞安全性达不到要求是一个重要因素。
因此，汽车的碰撞安全性问题，已成为近十多年来汽车工业的主要研究问题和攻关方向，世界各发达国家都对汽车碰撞安全性做出强制性要求，并建立了各自的法规。
1 汽车碰撞国内外法规最早的汽车碰撞安全性法规诞生于60年代中期的美国[3]，在此之前，世界上并没有任何对车辆的碰撞安全性能进行要求限制的法规，一些有关汽车碰撞安全性问题的研究主要是依赖于汽车生产厂家的自觉性及对公众的责任感。
1965年，美国汽车工业部门拨款一千万美元给密西根大学建立公路交通安全研究所[4]。
1966年，设立了运输部，并颁布了公路安全法规和国家交通与汽车安全法规，其中的汽车安全法规即著名的FMVSS系列法规[5]，它提出了包括关于事故防止、伤害保护、伤害后的保护及其它用以帮助提高汽车碰撞安全性的规则。
安全法规在美国取得的成功给其它国家带来了启示，紧随美国之后，欧洲、日本等汽车工业发达国家的政府部门也相继采取了类似的行动，取得的效果同样也是非常显著。
法规中比较有代表性的是美国的联邦机动车安全法规(FMVSS)和欧洲法规(ECE和EEC) [6]，其他如日本、加拿大、澳大利亚等国家的法规基本上都是参考美国和欧洲的法规制定的。
中国已于2000 年1月1日实施了“关于正面碰撞乘员保护的设计规则(CMVDR294)”，规定从1999年10月以后新申请上目录的车辆必须满足该法规的要求[7]。
对于该法规在实施前已经在我国销售的达不到该法规要求的进口车辆，则取消进口许可。
对于达不到法规要求的在生产车辆，要求2002年7月1日前通过结构改造达到该法规要求，否则必须停止生产。
2 国内外研究现状汽车的碰撞安全性问题是世界汽车工业长期以来而临的一大难题，国外对这一问题的研究已进行了将近一个世纪，30年代即开始采用简单的实车碰撞试验，50年代之后发展了台车模拟碰撞试验，80年代以后发展了基于碰撞有限元理论的计算机仿真技术，目前国外在这一领域的相关研究大多采用这一技术[8]。
1993年，英国交通研究实验室(Transportation Research Laboratory )对某一轿车的前撞进行了仿真计算，计算采用巨型机和OASYS-DYNA3D动态非线性有限元计算分析软件。
整车模型由25000个变形单元组成，计算100 ms的车辆撞击响应过程，耗时30 cpu小时。
计算得到了车辆撞击过程中的加速度变化曲线及车辆的撞击变形等[9]。
1995年，美国Ford公司进行了轿车与护栏前撞的仿真计算。
计算采用CRAY C-90型巨型机和RADIOSS商用非线性有限元碰撞分析软件[10]。
整车模型由31500个节点、30800个单元组成。
单元类型包含有壳单元、实体单元、梁单元以及非线性弹簧单元等。
计算得到了撞击时仪表板等侵入驾驶室的尺寸、车辆撞击变形及车辆中的乘员损伤情况。
1989年，清华大学汽车系建立了国内第一个简易的实车碰撞试验台并进行了一些探索性的车辆碰撞试验研究，取得了较好的效果，在国内汽车工业界造成了一定的影响[11]。
随后，中国汽车技术研究中心(天津)、东风汽车工程研究院(襄樊)、交通部公路交通试验场(北京)以及湖南大学机械与汽车工程学院等单位也先后建立了汽车碰撞试验设施，1997年5月，清华大学汽车系裘新等人利用简化的车辆模型实现了某轻型车的前碰撞仿真模拟[12]。
1998年10月，长春汽车研究所贾宏波等人完成了“红旗”牌轿车车身前碰撞的仿真计算。
北京理工大学、同济大学、湖南大学等都相继完成了轿车车身或轿车整车的碰撞仿真研究工作。
3 汽车碰撞安全性设计方法在对汽车的碰撞安全性进行设计研究时，由于涉及面广，因此，需要采用的理论和方法也是多种多样的，主要的方法有经验法、解析法、多刚体动力学法、试验法及有限元法等[13]。
目前，国外对汽车碰撞的仿真研究大多强调最后的阶段，即建立大量有限单元的整车模型(单元数从2万到10万或更多)，对整车结构进行最终碰撞性能的校核；然而，在一般车辆的初始设计阶段，可能没有制作详细的车辆碰撞校核模型所需要的信息和时间。
因此，简单化的碰撞仿真设计方法和手段在实际的应用中更受欢迎，这将是应用计算机仿真技术进行车辆结构碰撞性能设计的趋势。
3.1 经验法早期在汽车被动安全研究中采用的主要研究手段是试验的方法，汽车结构耐撞性和各种安全约束保护系统性能的检测几乎都依靠实验手段和研究人员的经验来实现，需要经历很长的周期和花费大量的资金。
由于初始起步研究阶段缺乏相应的理论，并且研究受到整个工业化水平及条件的限制，因此，研究手段和方法大多只能凭借人们日常生活中的经验或想象，这种研究可称为“经验法”。
关于“经验法”设计研究的一个典型的例子是当时对汽车转向柱的设计与改进[14]。
在汽车的碰撞安全性问题受到人们重视之前的那一段时期，一旦发生汽车碰撞事故(这里主要指车辆前部正面碰撞事故)，一个最为突出的问题就是转向机构发生较大的向后位移，从而对驾驶员造成致命损伤。
针对这一现象，当时的汽车设计师们根据日常生活的经验设想，如果撞击时转向柱能够较为轻易地被压缩，比如用弹簧或铰接杆来代替刚性的直杆，那么撞击损伤就可能减轻或避免。
图3.1(a)所示的中置弹簧式转向柱在受到碰撞时既可被压缩，同时又具有一定的缓冲吸能作用，图3.1(b)所示的铰接式转向柱能被压缩，但不具备吸能能力。
经验设计法往往并不需要很深的理论，但却是一种创造。
图3.1 经验法设计实例-转向柱（a）中置弹簧式；（b）铰接式在随后的汽车发展过程中，“经验法”设计仍然发挥着它的重要作用，许多结构上的重大创新往往都是来自人们的“经验”或“灵感”。
仅从碰撞安全性设计方面来讲，就有安全带、安全气囊等碰撞安全部件的发明是直接依据人们的经验而得到的，至于现今一些车辆上广泛使用的能量吸收式转向柱则是在初始经验的基础上逐步发展完善起来的。
值得指出的是，虽然“经验法”是最直接的设计方法，但是仅仅依据经验而作的设计往往是不完善的，需要再辅以其它方法加以研究，比如工程计算分析，试验校核或试验验证等，只有这样才能把人们的直接经验转化为科学、实用、可靠的产品。
因此，要发展汽车碰撞安全性设计与改进技术，除了需要借鉴人们长期积累的经验外，还应结合现代的科学及工程方法。
3.2 解析法在工程实际中，定性设计是基础，定量分析是具体的实施手段，因此，到了六、七十年代，“解析法”开始被应用到汽车碰撞安全性设计与改进中来，用以计算整车或某些车辆部件的撞击力或撞击变形，因为这些部件或子结构的变形对整车的碰撞安全性影响重大。
例如，驾驶室前壁和挡风玻璃立柱的过大变形将导致转向柱突入乘坐空间；抗扭箱梁过大的撞压变形将引起驾驶室搁脚板的变形；而其他重要的量还包括撞压力，它不应超过乘坐室的负荷极限等，这些结构的动力负荷和变形问题不能仅仅依靠经验而得出，而是需要加以定量分析计算的。
解析法的优势是能够精确地求解，这是对简单构件而言的，但在当时的条件下，精确计算汽车前部结构的变形或撞击力是困难的，可用的方法是对结构采取一定的简化和假设，刁一能具体地求出汽车在不同条件如撞击速度、质量分布和几何形状下的冲击响应，如汽车质量的运动、零部件的撞击变形历程和能量吸收等，从而为设计提供依据。
解析法的另一个优势是，一旦建立了某一车辆的分析模型，就会给后续的改进研究工作带来很大的方便。
比如，通过分析需要改进车辆的某一抗力元件，则只需重新测量该部件的抗力性能，便可在原有车辆的基础上，对改进的结果进行再评估。
图3.2所示是一个简化的车辆模型[15]，它由三个集中质量和八个非线性抗力元件组成，用以分析车辆以初始速度Vo撞击障碍物时的车辆前部结构响应。
图3.2 汽车正面撞击障碍物的解析模型3.3 多刚体动力学法在关于汽车碰撞安全性的所有研究中，研究的目的或核心对象都是基于乘员，即所有的研究都是围绕着对乘员的保护进行的，因此，对人体本身的碰撞损伤研究是一个必不可少的研究课题。
这类研究包括人体承受外部冲击能力的研究、人体的生物力学特性研究以及碰撞损伤评价指标与方法研究等。
对乘员的受撞研究始于70年代，目前比较成熟的或广泛使用的研究方法是多刚体动力学法，该方法以荷兰国家科学研究院(简称NTO)研究开发的MADYMO软件为代表，它基于乘员特征、乘坐环境、约束系统和碰撞状态建立由铰连接的多刚体系统模型，如图3.3所示，用以进行碰撞受害者的运动和动力响应计算和分析[16]。
图3.3 乘车多刚体系统动力学分析模型多刚体动力学方法以刚体来代表地板、仪表板、座椅、转向系和假人等，多刚体坐标系间的相互作用通过接触来定义，作用力的大小依据贯穿量和接触特性来计算。