从汽车车身结构谈汽车后碰撞
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。
车身轻量化—碰撞介绍1新能源汽车轻量化钢制车身结构
新能源汽车轻量化钢制车身结构摘要未来钢制汽车计划（FSV）的目标是为紧凑型的电动汽车（BEV）提出一个能制造出完全不同的钢制车身结构的详细设计构思，也确认了为适应大的插电式混合动力车（PHEV）或燃料电池车（FCEV）车身结构的改变。
这篇文章将说明七个经过优化的车身的子部件是如何达到减重35%，同时满足安全要求和整个寿命周期内碳排放目标要求。
该文章也将对先进的设计优化过程和相应先进的钢材和制造技术概念进行解释。
前言“未来钢制汽车计划（FSV）”是世界汽车钢（WorldAutoSteel）项目，该组织为世界钢铁联盟下属的汽车钢组，共包含全球范围内17家大型钢铁生产企业。
“FSV计划”是一个涉及几百万欧元资金，为期三年的计划，旨在发展出安全、重量轻及采用先进高强钢制造的车身结构，该新型车身结构能够满足电动汽车的不同要求和减少汽车在整个寿命周期内的温室气体（GHG）排放。
GHG气体指的是大气中能够加剧地球温室效应的气体，这些气体能够吸收地球表面的热量，使热量在地球表面和大气层之间进行循环，导致地球表面的平均温度升高。
“FSV计划”将会阐明用先进高强钢来制造车身结构，减轻汽车重量和减少GHG气体排放。
本文说明了“FSV计划”中的相关的钢铁技术和设计构思，及第二阶段现已所获得的结果。
1.0 项目目标“FSV计划”中工程技术人员关注的焦点是提出一种新的全局性的开发设计方法，目标是开发出具有创新性的整车布置和优化的车身结构的先进汽车，该车将会使用一系列在2015年至2020年之间比较成熟的先进钢铁材料和制造技术。
“FSV计划”主要分为三个阶段：阶段1：工程研究（已完成）阶段2：构思与设计（至2010年）阶段3：展示和具体实施（至2011年）第一阶段主要是对将来适用于2015年至2020年之间的，先进汽车动力系统和适合批量生产的未来汽车技术进行综合性评价和验证，该阶段所获得的结果在另外一篇报告中有阐述。
图1-1 “FSV计划”的整个设计优化过程“FSV计划”已进行到第二阶段的中间阶段，优化设计采用先进高强钢制造的车身结构，主要涉及到4种不同的汽车，电动汽车（BEV）和插电式混合动力汽车（PHEV-20），属于A级/B级汽车；插电式混合动力汽车（PHEV-40）和燃料电池汽车（FCEV），属于C级/D 级汽车。
第五章 汽车碰撞损伤鉴定
接触面积越小，损坏就越严重，在图5-6b中，撞击电线杆，则保险杠 、发动机罩、散热器等都发生严重的变形。发动机向后移动，碰撞所带来 的影响甚至扩展到后悬架。
第二节 碰撞力对汽车损伤的影响
第二节 碰撞力对汽车损伤的影响
三、应力集中
物体受拉张、压缩等外力作用时，在物体断面上的任一处皆存在一 样的应力。但是在某处断面有急剧变化时，就会产生不一样的应力。如 图5-8a所示，在板的中央部分切两个半圆；图5-8b是板的中央部分开一 个孔，在上下端受到同样大小的拉张力时应力的分布情况。由此可知， 在中央部分最小断面处应力不规则分布，在此处发生最大应力。通常将 在物体某一部分产生异常大的应力称为应力集中。
本章的教学重点是汽车碰撞时碰撞力的传递原理; 非承载式车身的碰 撞损伤特点; 承载式车身的碰撞损伤特点; 发动机损伤机理; 底盘损伤机 理; 采用区位检查法进行汽车碰撞损伤鉴定的技巧。
本章的教学难点是汽车不同碰撞方式下碰撞力的传递原理; 非承载式 车身的车架损伤方式; 承载式车身的锥体理论; 区位检查法中五个区域的 划分依据。
驾驶员的第二反应就是试图踩制动，汽车进入制动状态，使汽车从前沿 向下俯冲。这种类型的碰撞一般发生在汽车的前沿，比正常接触位置低（见 图5-4b）。由这种反应所导致的类型称为凹陷，经常在侧向损坏后立即发生。 正面碰撞中的凹陷能导致碰撞点高于汽车的前沿，这将引起前罩板件和车顶 盖向后移动及汽车尾部向下移动。如果碰撞点的位置低于汽车的前沿，汽车 的车身质量将引起汽车的尾部向上变形，迫使车顶盖向前移动，这就是为什 么在车门的前上部和车顶盖之间形成一个大缝隙的原因（见图5-5）。
车身结构基础知识
② 保险杠与护条
保险杠的防护结构应包括两部分： 一是减轻行人受伤的软表层，主要由弹性较大的泡沫塑料 制成； 二是能吸收汽车一部分碰撞能量的装置，有金属构架、全 塑料结构、半硬质橡胶缓冲结构、液压或气压装置等形式。
车身侧面的护条与行人接触的可能性很小，一般由半硬质塑料或 橡胶制成。
③ 汽车其他外部构件
典型的非承载式车身和车架结
1—内、外发动机罩 2—底板和外侧座椅支架 3—后侧轮罩内板 4—后侧围板 5—车门槛板和底板侧梁 6—内外板、门铰链侧板 7—前内隔板 8—前围板 9—散热器支架 10—发动机罩锁扣支架 11—防振梁 12—内、外中边梁 13—上、下中横梁 14—后边梁 15—后横梁 16—后边梁
车身顶部结构
1—落水槽 2—车顶横梁 3—车顶 4—车顶边梁 5—内衬板
车身后部结构细节
1—后翼子板 2—后上围板 3—行李箱门铰链臂 4—后侧车轮罩钣件 5—后下围板 6—后裙钣件 7—后底板
3）车外安全防护装置。 ① 车身壳体结构的防护措施 A．使乘客舱具有较大刚度的方法。 B．使车身的头部、尾部等其他离乘员较远的部分具有 较小刚度的方法。 C．使乘客舱侧面较强固，以便承受较大的撞击力的方 法。
3）车身壳体结构。
① 非承载式车身 ② 承载式车身 ③ 半承载式车身
（2）货车车身
1）驾驶室
① 驾驶室的类型 货车驾驶室按其结构大体可分为长 头式、短头式和平头式，如图所示。
② 驾驶室的结构
货车驾驶室多采用非承载式无骨架的 全金属壳体结构，它是由薄钢板冲压件焊 接而成的。 驾驶室没有明显的骨架，由外部覆盖 件和内部钣件焊合成壳体，通过3点或4点 弹性悬置与车架连接。
② 承载式车身。绝大多数轿车都采用承载式车身结构。 ③ 非承载式车身和承载式车身的碰撞特点。
2024版电动汽车碰撞后安全要求
2024版电动汽车碰撞后安全要求随着电动汽车的快速发展，碰撞后的安全问题日益受到人们的关注。
为了保障乘客在碰撞事故发生后的安全，制定了2024版电动汽车碰撞后安全要求，具体要求如下：一、结构合理性要求1. 在车身结构方面，电动汽车应采用合理布局的车身框架和加强材料，确保在碰撞中能够有效承受冲击力，并保护乘客的生命安全。
2. 牵引电池系统应具备优良的结构安全性，以防止碰撞中对电池系统产生严重影响。
二、被动安全要求1. 座椅和安全带的设计应符合人体工程学原理，提供良好的支撑和保护，减轻碰撞时的冲击力和伤害。
2. 气囊系统应覆盖乘员的重要部位，能够在碰撞发生时及时充气，并在适当时机缓解冲击力，保护乘客免受严重伤害。
三、主动安全要求1. 电动汽车应配备先进的安全辅助系统，如碰撞预警系统、自动制动系统等，能够在碰撞事件发生前及时预警，并采取相应措施避免碰撞。
2. 车辆应配备完善的智能驾驶辅助系统，提供准确的行驶信息和反馈，有效减少驾驶员的疲劳和操作失误，降低碰撞风险。
四、维修和救援要求1. 电动汽车碰撞后的维修和救援应由专业人员进行，确保车辆能够及时修复，并保障乘客的安全。
2. 维修和救援人员应受过专业培训，并熟悉电动汽车碰撞后的处理流程，以避免二次伤害的发生。
五、评估和监测要求1. 制定科学的碰撞安全评估标准，定期对电动汽车的碰撞安全性进行评估和监测，及时发现问题并加以改进。
2. 对电动汽车碰撞事故进行深入调查和分析，总结经验教训，并加以应用，提高电动汽车的碰撞后安全性水平。
以上就是2024版电动汽车碰撞后安全要求的主要内容。
通过采取合理的车身结构设计、优化的被动安全装置、先进的主动安全系统以及专业的维修和救援措施，我们将能够不断提高电动汽车碰撞后的安全性能，确保乘客的生命安全。
同时，定期评估和监测将为我们提供改进的方向，为电动汽车行业的可持续发展提供有力支持。
(完整版)汽车碰撞安全
制动 信号 视野 电子辅助 车身耐撞性 乘员约束系统
汽车碰撞过程
• 汽车发生碰撞时，汽车与汽车或汽车与障碍物之间的碰撞 一次碰撞
• 一次碰撞后，汽车速度迅速降低，乘员因惯性向前运动， 二次碰撞 并与车内的方向盘、挡风玻璃或仪表台等物件发生碰撞
• 人体软组织器官和骨骼的撞击 三次碰撞
人体伤害主要发生在二次碰撞
结构耐撞不是汽车撞不坏，而是车辆结构逐步变形吸收能量，车毁人不亡
结构耐撞性与约束系统不是相互独立作用，汽车结构吸能必须叠加在约束系 统上才能取得保护乘员的作用
结构耐撞性
• 汽车结构产生塑性变形吸能，提供合理的减速过程， 并保持足够的乘员生存空间
乘员约束
• 座椅、安全带、气囊，通过约束乘员降低乘员与内 饰碰撞的速度
行人碰撞保护设计要点： ➢ 下肢：保险杠刚度，保险杠与防撞
梁之间的吸能空间 ➢ 头部：发动机罩刚度，发动机罩盖
下方吸能空间（与发动机、电池等 的间隙） ➢ 髋部：发动机罩盖、格栅下方吸能 空间
行人碰撞保护设计
常见的网络评论
——汽车撞不过自行车？ ——汽车前保险杠一般是塑料材质，是为了在低速碰撞事故中保护行人和非机动车而设计 的，在中低速碰撞中肯定撞不过自行车。
目录
一、汽车碰撞安全基础 二、汽车碰撞安全设计 三、汽车约束系统 四、汽车碰撞安全测试 五、汽车轻量化与碰撞安全
约束系统
约束系统
安全带 儿童座椅 安全气囊 座椅 方向盘
安全带
两点式 三点式 四点式
2014年法规乘用车已不能再使用 最常使用，保护性能优良 乘员保护性能最好，但实用性方面还存在一定问题
AIS简明创伤分级标准
轻度创伤
中度 重度，可痊愈，伴随可逆转损伤（骨折）
汽车碰撞损坏分析
车身损坏分析
车身损坏分析
车身损坏分析
• 菱形变形
• 汽车的一角或偏心点受到来自向前或向后的撞击时， 其一侧向前或向后移动，引起车驾或车身的歪斜，使 其形成一个接近平行四边形的形状，这就称作菱形变 形。 • 菱形变形对整个车架产生影响，而不仅仅是汽车一侧 的钢梁。从视觉上，我们会发现发动机罩发生错位， 在接近后车轮罩的相互垂直的钢板上或垂直钢板接头 的顶部可能出现皱折。同时，在乘坐室及后备箱底板 上也可能出现皱折和弯曲。 • 通常菱形变形还会附加许多断裂及弯曲损伤的组合损 伤。
车身损坏分析
车身损坏分析
• 如果驾驶员的反应是猛踩刹车板，损伤 的范围就会在汽车的前部，如碰撞点在 前端较高的位置，就会引起车壳和车顶 后移或后部下沉。 • 而碰撞点在汽车前端下方，车身惯性就 会引起汽车后部向上变形，使车顶被迫 上移，在车门的前上方与车顶缝之间形 成一个极大的裂口
车身损ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ分析
车身损坏分析
碰撞对车辆的影响
汽车的设计要求汽车不仅能承受日常驾驶的 振动，还要求在碰撞中能给乘客提供安全。 为此车身在设计中能够更好的减弱并吸收 剧烈碰撞时的能量，车身的前部和后部要 在某种程度上容易损坏，以形成一个能吸 收能量的结构。 当汽车以64KM的速度碰撞时，发动机室的长 度被压缩40%-45%，但乘客室只被压缩1%2%。
车身损坏分析
车身损坏分析
车身损坏分析
• 碰撞损伤的几种失效形式 车身的损伤形式是多种多样的，按性质分为间 接损伤，波及损伤，诱发损伤，惯性损伤． • 直接损伤：形成擦伤，碰痕，撕裂等 形态损伤 • 波及损伤：形成弯曲，扭曲，剪切，折叠等形 态损伤 • 诱发损伤：弯曲，扭曲，折断等损伤为主 • 惯性损伤：撞伤，拉断或撕裂，局部弯曲变形 等
2024年汽车碰撞损伤及鉴定方法
1. 检查前保险杆及吸能装置
（1）检查保险杠是否有打磨、焊接、喷漆的痕迹，检查保险杆与大灯、翼子板等零件的配合间隙是否均匀，进而判别是否发生过事故；
3、确定损伤是否限制在车身范围内，是否还包含功能部件。
4、沿碰撞路线系统检查部件的损伤。
5、比较维修手册上车身尺寸检查车身是否产生变形量。
6、用适当的工具或仪器检查悬架和整个车身的损伤情况。
7、确定维修方案。鉴定、登记顺序：由前到后，由左到右，先登记外附件，再按发动机、底盘、电器、仪表等分类进行，修复或更换分类。
（一）判断的基本动作有：
1、外观的伤痕、变形（绕车一周检查，沿力传递方向，看、摸、推、比）
2、车身的扭曲（目测、同类型车比较、左右比较、测量）
3、各面板的组装状态（检查面板空隙、车门锁情况）
4、受到车内人员及装载物品冲撞的损伤（检查车内、行李箱）
5、机械部件（观察车辆下部、地面污垢、油渍，动手确认机能部件的运转）
1、两车前部正面相撞；
2、两车正面一侧相撞；
3、一车与另一辆车追尾碰撞。
中度正面碰撞会使保险杠支架、散热器框架、前翼子板、前纵梁弯曲，如果冲击力再大，前翼子板将解除前车门，前纵梁在前悬架横梁处产生褶皱损伤。
如冲击力非常大，车身A柱（特别是汽车前门上部铰链安装部分）将会弯曲，这将引起前车门的脱落、前纵梁褶皱、前悬架横梁如有侵权，请联系作者删除，谢谢！
仪表板总成安装在前围板上的仪表板上，是车身附属设备中最重要的组成部分之一。仪表板多采用塑料件为框架，将各种部件组装到框架之后，再用螺栓固定到车身上。检查仪表台是否松动，位置是否正确。
碰撞标准
要想解答这个问题首先就要从国家碰撞标准和我国保险行业对车辆投保的定价方式来进行说明。
其实在汽车安全方面，除了大家熟知的C-NCAP外，我国是有国家强制标准的，也就是说所有上市的车辆都必须通过国家碰撞标准的测试。
该标准主要是对车身的正面、侧面和尾部三个位置进行碰撞测试，下面我就来具体介绍一下。
GB11551—正面100%碰撞：车辆以50km/h的速度正面撞击由混凝土制成的刚性壁障。
碰撞试验后，不使用工具，应能：①对应于每排座位，若有门，至少有一个门能打开。
②将假人从约束系统中解脱时，如果发生了锁止，通过在松脱位置上施加不超过60N的压力，该约束系统应能被打开。
③从车辆中完好的取出假人。
④在碰撞过程中，燃油供给系统不允许发生泄漏。
⑤碰撞试验后，若燃油供给系统存在液体连续泄漏，则在碰撞后前5分钟，平均泄漏速率不得超过30g/min。
GB20071—侧面碰撞：可变形的壁障以50km/h的速度撞击静止车辆的驾驶员一侧碰撞试验后除了能满足国标正面100%碰撞的要求外，还要求车内部件在脱落时不得产生锋利的凸出物或锯齿边。
GB20072—尾部100%碰撞：刚性碰撞臂（宽度不小于2500mm，高度不小于800mm）以50km/h的速度和100%重叠的方式撞击车辆尾部。
①在碰撞过程中，燃油供给系统不允许发生泄漏。
②碰撞试验后，若燃油供给系统存在液体连续泄漏，则在碰撞后前5min平均泄漏速率不得超过30g/min。
③不应引起燃料的燃烧④在碰撞过程中和碰撞试验后，蓄电池应由保护装置保持自己的位置。
国内目前有关尾部碰撞的测试只有国家标准，C-NCAP中也没有相关测试。
可以看到，国标中关于尾部撞击的速度与欧洲的E-NCAP一样，都为50km/h，不过碰撞后考察的指标并没有涉及驾驶舱乘员的受伤害程度，而且在采用100%重叠的方式进行试验时，就导致了后防撞梁在这样的速度和碰撞方式下起不到太大作用，因为车身尾部的纵梁和承载式车身结构可以完整吸收这种撞击力。
汽车碰碰撞实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景随着我国汽车工业的快速发展，汽车交通事故频发，给人民生命财产安全带来严重威胁。
为了提高汽车安全性能，降低交通事故发生率，我国对汽车碰撞实验提出了更高的要求。
本实验旨在通过模拟真实交通事故场景，对某款汽车进行碰撞实验，评估其安全性能。
二、实验目的1. 评估汽车在正面碰撞、侧面碰撞、尾部碰撞等不同碰撞场景下的安全性能；2. 分析汽车在碰撞过程中的结构变形、乘员舱完整性、安全气囊展开等方面的情况；3. 为汽车设计和改进提供依据，提高汽车安全性能。
三、实验方法1. 实验车型：某款中型轿车；2. 实验设备：碰撞实验台、碰撞传感器、数据采集系统、安全气囊模拟系统等；3. 实验方案：按照GB 11551-2017《汽车碰撞试验方法》和GB 11551-2017《汽车侧面碰撞试验方法》进行实验。
（一）正面碰撞实验1. 实验条件：车速50km/h，碰撞角度为90°；2. 实验步骤：将实验车型固定在碰撞实验台上，调整碰撞角度和车速，进行正面碰撞实验；3. 实验结果：汽车在正面碰撞过程中，乘员舱结构保持完整，安全气囊正常展开，乘员保护系统发挥作用。
（二）侧面碰撞实验1. 实验条件：车速50km/h，碰撞角度为45°；2. 实验步骤：将实验车型固定在碰撞实验台上，调整碰撞角度和车速，进行侧面碰撞实验；3. 实验结果：汽车在侧面碰撞过程中，乘员舱结构保持完整，安全气囊正常展开，乘员保护系统发挥作用。
（三）尾部碰撞实验1. 实验条件：车速64km/h；2. 实验步骤：将实验车型固定在碰撞实验台上，调整车速，进行尾部碰撞实验；3. 实验结果：汽车在尾部碰撞过程中，乘员舱结构保持完整，安全气囊正常展开，乘员保护系统发挥作用。
四、实验结果分析1. 汽车在正面碰撞、侧面碰撞、尾部碰撞实验中，乘员舱结构保持完整，乘员保护系统发挥作用，表明汽车具有良好的安全性能；2. 汽车在碰撞过程中，安全气囊正常展开，为乘员提供有效保护；3. 实验结果表明，该款汽车在安全性能方面达到国家标准要求。