浅谈汽车碰撞过程分析及安全设计要点

杨凌峰

摘 要：隨着我国社会的不断发展，人民平均经济水平得到了大幅度的增长，我国一直推行的市场经济体制得了相关的完善。同时，伴随着经济水平的上升，人民的生活水平也得到了提高，人民的出行方式也在不断的进行更新换代，从最初的步行到目前汽车已经逐渐成为各大城市与乡村道路上的主要代步工具。但是随着汽车的快速普及，各种环境问题也随之而来，汽车尾气的排放量问题应该受到足够的重视，另外汽车燃油资源问题也随之而来。为了解决这些问题，优化汽车自身的结构域是主要的任务，在世界中常常使用轻量化的材料对汽车进行结构的优化，并解决汽车运行中可能出现的碰撞问题进行优化解决。本文将从汽车的碰撞过程进行分析，并对解决方式提出几点合理建议。

关键词：汽车碰撞;过程分析;安全设计

汽车的广泛应用在我们的日常生活中，不但为提高居民生活水平带来了便利，另外促进了汽车运输业的繁荣兴盛，但是同样的有利就有弊，汽车在运行过程中有时会因为种种意外而导致道路交通事故，造成了巨大的人员与经济损失，下面将具体分析汽车碰撞过程的概念及相关保护概念。

1 汽车碰撞的过程分析

1.1 汽车直接碰撞过程

汽车在高速行驶的过程中，可能因为驾驶员反应不及时或者突发的路况等问题使得两车进行碰撞，此过程运用物理学解释为两车接触面间产生碰撞的压力进行压缩变形，这个过程中的压力从小变成大，将发生碰撞的两辆车的速度不断压缩，直到两车间的速度达到相同数值，压缩变形达到最大值。之后因为两车之间的压缩面存在弹性形变不断的恢复，两碰撞车之间的压缩程度逐渐放松，两车渐渐的分离。我们常常将这样的碰撞过程细分为两个过程，第一个是两车进行碰撞行为开始直到压缩力达到最大的过程，待两车速度达到同一个数值的时候称为变形过程。第二个是以第一个过程为起始点到两车达到分离状态的时候称为恢复过程。但是这样的碰撞过程中存在个例，比如有的汽车弹性形变比较小，因此它的碰撞过程只存在变形过程而不能进行恢复过程。

2 汽车碰撞过程中的安全设计

根据相关研究我们可以发现当前的汽车安全性能较汽车刚刚研发成功时的安全性能有着大幅度的提升，甚至达到了六至八倍。究其原因主要是因为当前的汽车在研发过程中加入了汽车碰撞保护技术，这项技术科技量并不是太高，但是其达到的效果确是有目共睹的。下面，将详细介绍汽车碰撞保护技术所包括的主要内容。

2.1 汽车安全带

相较于最初的汽车，当今的汽车在制造之初就配备了具有紧急止锁功能的锁紧器，将其安装在三点安全带中，这几乎成为当今汽车的标准安全装备。这样的一个安全带被固定在一个自由缩进卷筒中，它能够允许安全带有一定的自由活动空间，但是同时有对驾驶人员有一定的紧度限制。在驾驶人员进行身体前倾运动的时候安全带会随着卷出，同时驾驶员回到正常的位置的时候，安全带就会缩进去，对驾驶员进行保护。等到车辆发生碰撞的时候，安全带会及时的卷出，这主要是因为安全带中装有惯性锁。这样的安全装置大大的提升了驾驶员的行驶安全。研发成功多年来，各国均有明文规定汽车驾驶员在进行驾驶活动的时候要佩戴安全带，但是据相关统计表明，仍然有至少四成以上的驾驶员不按照规定驾驶。一旦汽车发生碰撞，安全带能够有效的保障驾驶员的安全，防止因为惯性的原因，驾驶员冲出去与车体进行巨大的碰撞，这样有效的降低了汽车碰撞的伤亡概率。只要不是太过剧烈的碰撞事故，安全带能够保证驾驶员的生存安全。

2.2 汽车安全气囊

汽车安全气囊也早在汽车研发不久后就作为一种安全手段被研制出来，这种想法比较简单，就是利用一种柔软的垫子对驾驶员与车体之间进行缓冲，防止碰撞所带来的惯性对驾驶员造成伤害。主要原理是将安全气囊封闭在方向盘中，等到汽车发生碰撞后，汽车内的相关电路瞬间接通，利用含量恰当的火药爆炸迅速将安全气囊充气弹出，防止驾驶员与坚硬的车体进行接触，完成作用后，安全气囊快速泄气，这对于保护驾驶员的人身安全有着巨大的作用。

2.3 汽车的硬壳车体

上述两点均为汽车防碰撞系统中的一个分支，主要面向保护驾驶员，而汽车的硬壳车体则在更大程度为驾驶员抵抗车辆碰撞提供了安全空间。我们可以观看到许多赛车的意外视频，当汽车发生巨大的碰撞过程时，两车均翻滚在地，一时间动能巨大，场面相当惊心动魄，但是驾驶员在材质较好的硬壳车体内却相对安全。这主要是因为汽车在研制过程中考虑到汽车的碰撞过程采用了质地坚硬的硬壳材料作为车体。甚至有些人将不同材质与品牌的汽车进行碰撞试验，实验结果表明选用材质坚硬作为车体的汽车在发生碰撞的过程后车体比较完善，而材质较差的汽车在发生碰撞后汽车会出现不同程度的裂解，很难保证驾驶员的安全问题。

3 结束语

汽车作为大众出行的主要交通工具之一，其安全性是人们广泛关注的问题。另外汽车作为一种高科技产品具有资源投入高、产出量高、投资风险高的特点，因此汽车的科技水平直接决定了产品的市场竞争力与使用周期。我国当前的汽车生产水平与世界一流的汽车工业品还存在一定的差距，为了更快的提升我国汽车综合水平，加强新车型、新技术的研发工作，争取早日达到国际汽车水准，我们必须投入相关的注意力到汽车碰撞过程与安全设计的相关研究中去，尽快研发出更安全、更高效的汽车水平。而当前我国的各大汽车制造商要加紧对已经研制出来的汽车产品进行防碰撞的改进，争取在广大的市场中占据一定的安全性地位，通过提高企业的核心竞争力来扩大企业的市场。在上文中，我们通过对汽车碰撞过程的分析，并对汽车碰撞过程中的安全性能进行讨论，得到汽车生产过程中要遵循以人为本的原则，即将汽车的安全性能作为第一生产力，这对于提高汽车的碰撞安全性能有着较高的动力，并为降低交通事故的发生，减少人员与财产的损失有着重要的意义。

参考文献：

[1]邓婕.浅谈汽车碰撞过程分析及安全设计要点[J].中国战略新兴产业，2018（44）：233.

[2]Juan G.Aranda.微功率降压型稳压器可安全地承受汽车负载突降  设计要点475[J].电子设计技术，2010，17（04）：94-95.

[3]颜炜.LNG汽车加气站消防安全设计要点探讨[J].中华民居（下旬刊），2013（04）：8-9.