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汽车05-4
我重点想阐述的是气囊的危险性
我们来看一看气囊的点爆过程
和整个的时间历程
整个一个典型的正面碰撞大约120毫秒
昨天我们论述了很长时间那件事儿
所以120毫秒
几乎是我整个的碰撞事故
咱们从T=0开始
所以你看昨天我们的分析很管用
很大的这个受伤反弹
都在100毫秒左右
都是在车开始反弹
所以记住这70到80毫秒到100毫秒
这是很关注的从70到80毫秒到100毫秒
跟车的大小跟什么都有关系了
大约是这么一个空间
那也就是说我的气囊
应该在七八十毫秒之前
该做的事情都做完了
七八十毫秒之后
还指望你来保护我呢对吧
那我们看看我们手里的资源
大约从零到15毫秒或者到30毫秒
这段时间呢我们管它叫做碰撞检测
或者碰撞感应的时间
也就是说现在车里用的技术
我们昨天讲的主动安全技术
或者环境监控技术除外
那个我们还不知道怎么用法
或者能不能用的很好
依靠现在的被动安全的
这个碰撞感知
或者碰撞检测技术
一切事儿都从T=0开始
T=0之前信息是零
什么事儿都不知道
所以就说从碰撞接触保险杠接触
障碍物开始那一刹那
我开始采集数据
甭管你采集什么数据
我就给你15到30毫秒的时间
你得给我做出一个正确的判断
判断该不该点爆
如果不该点爆
万事大吉 继续 对吧 继续开车
如果该点爆
大约在那个时刻你就得发指令了
为什么是15到30毫秒呢
有些判断容易点
你要是开着车
以150公里/小时的速度
撞到一个电线杆子上
这种检测就相当容易
我很快就知道
这是一个严重的碰撞
另外一种检测比如说
你晚上在高速公路上开车
开糊涂了前面一个大卡车
你钻到人家下边去了
这种检测就很难检测到
这个所以要有一个检测时间
好 所以第一阶段呢
是0到30毫秒
供你做出准确的判断
我们后边要讲
假设说第30毫秒说
你判断结束了说该起爆
这个气囊的点爆过程
起爆过程又需要30到50毫秒
你还有一个
再快你还有一个化学爆炸呢
化学爆炸虽然就是一点就炸了
但是这个气流体力学
高速还有一个过程呢
它总是那么大的尼龙布要展开
也是有一个30到50毫秒的过程
从300公里每小时展开
到零公里每小时的速度
展开一个你满意的形状
所以前面二三十毫秒
加上这展开这二三十毫秒
五六十毫秒已经过去了
五六十毫秒意味着什么
这个碰撞过程的
一多半已经结束了对吧
也就是说这个碰撞过程
如果120毫秒的话
大约到50毫秒 60毫秒甚至70毫秒
气囊才充分展开到位
也还不错了对吧这个时候
因为我人由于惯性往前运动
也还需要几十毫秒对吧
一百毫秒以后
我就撞到风挡玻璃上了对吧
我大概需要个三五十毫秒
运动到一个位置
你正好气囊展开到位
我们正好在合适的时间
合适的地点
和气囊发生合适的接触挺好的
那看完我这个描述呢
你就知道气囊的展开
碰撞的感应不能再慢了
再慢就实现不了这个功能了
如果说我得慢慢后台再算着
我得多采集点信号进来
让我这个计算更准确
我到第60毫秒才判断准确
发了个指令
你这个化学爆炸再花了40毫秒
最后110毫秒展开到位
这个时候你想想很多事情都结束了
所以这是气囊的点爆过程
由此就带来了气囊的危险性
就是说我一共就三五十毫秒的时间
你穷尽所有的手段用一个什么办法
能在三五十毫秒的时间
把这么大的空间充满你去想吧
唯一的办法是化学爆炸
你用压缩气体你用弹簧你用电机
任何你能想尽的手段高压气体
都做不到在三五十毫秒
把这么大的空间给填满
唯一的手段就是化学爆炸
原因很简单就是时间太少
也就是说我的气体发生器
本质上就是一个小炸弹
如果你这个车上装了八个气囊
就是有八个小炸弹围着你
所以这是蛮危险的事情
而且300公里/小时的速度
所以问题来了
我们在气囊在
还没有充分展开的时候
我们知道气囊的展开速度
开始是非常快的是个爆炸
300公里/小时逐渐慢下来
所以呢你肯定不愿意在气囊
300公里/小时初始展开速度
跟它发生亲密接触
你撞车才撞了90公里/小时
你这个300公里想撞到气囊上
而且气囊是朝着你来
你朝着它去对吧
你的50公里加上它的300公里
怎么做到等气囊充分展开以后
你再跟它发生接触
这是一个很关键的问题
在座的都得应该能答上来
安全带是唯一的手段
你如果没有安全带的约束
记着我们昨天讲的freeflying
自由飞行的行程会更长对吧
自由飞行的行程更长
你的初始速度是50公里/小时
你稍微按按计算器就知道
以50公里/小时的初始速度
车内就这么大空间
你用不了多少毫秒
你就知道你会行进到哪里了
这个时候安全气囊刚刚展开
或者还没有展开呢
你直接就趴在安全气囊上
等着展开 对吧
所以一定要系安全带
安全带有一个重要的功能
就是让你和气囊
在合适的时间合适的地点
发生适当的接触合适的接触
如果你不系安全带
那一定是在错误的时间错误的地点
和气囊发生你不希望的接触
错误的时间是什么
你一定是接触到安全气囊太早
你跑得太快了 对吧
错误的地点是什么
你到了安全气囊起爆点
去那接触它
你直接趴到这个仪表盘上
或者是方向盘上等着它起爆
这就是错误的地点
你应该是就这么大距离
它起爆 你往前走
在中间大约中间的时候
你们俩接触
所以这里边的另外一个问题
就是说我厂家把气囊设计好了
在这个碰撞工况下
气囊以这种方式
填充空间 展开到位
你怎么知道这个乘员
就会发生你做碰撞实验里边
他的行进路程呢
他的身材如果小一点
大一点 弱一点 强一点
坐姿更直一点 更倾斜一点
完全会极大的影响
整个的行进路线
时间和接触的时间
所以这就是为什么
气囊是非常危险的
如果你不按照
我们厂家原始设计的
用混三假人 这个碰撞工况
这个气囊发生过程这么接触
基本上就是这么一个很窄的
一个参数范围里边
超出这个参数范围
绝大部分事故
都是超出这个参数范围的
那你就得容忍一些
不必要的风险在里边
所以我们就看到很多
尤其是体型小的成人 儿童
这些事例就都有了
这个事故一看这个小孩
显然是被气囊打死的嘛
这个事故如果没有气囊的话
可能这个人不会死嘛
这一些案例就全出来了
但是呢所有发生
这些气囊的这个风险
这些额外的风险不能够遮盖掉
我们开始说的
我那内容没完全准备好
就是气囊在过去几十年里边
和安全带一起
确实挽救了很多生命
所以这个功和过呢
要有一个正确的一个评价
尤其是你如果能够正确使用气囊
你能够最大的发挥
它的功效的部分
最大限度的避免
它的这个危险的部分
你如果不正常的使用气囊
那你就等于放大了它的危险性
没有使用它的功效
所以说我红字标出来的
气囊是叫做辅助约束系统
记得安全带是什么
安全带是最有效的乘员约束系统
气囊的地位是辅助性的系统
最早70年代 80年代
这个工程师们发明安全气囊的时候
就给它起了一个英文名字
不叫airbag它的学名叫supplementary restraint systems
这是它的学名俗称airbag
然后20年前我开车的时候
那时候我也不懂汽车
然后开车买个新车
这个方向盘上印个字叫SRS
谁知道SRS是什么
现在的那SRS已经不用了
改成用airbag了
或者直接叫气囊
这就是我昨天说的
你叫被动安全很多人就不懂
叫碰撞安全就通俗易懂
这个气囊也是
你叫airbag呢大家都懂
你叫SRS呢大部分人都不懂
但是呢我们必须得回顾
SRS这件事儿supplementary restraint systems
supplementary 翻译成中文
就是辅助的意思
人家发明气囊之初
就没想让气囊作为
主要的乘员约束手段
或者乘员保护手段
当初用气囊的时候这设计的原理
就是一定要跟安全带结合使用
你单独使用气囊是极其危险的
你如果不系安全带
你就不知道
人家气囊本来设计的时候
就是必须得用安全带
我才能发挥正常的功效
你不系安全带
所以很多人说你看我这个车
我有钱对吧
我买这个车有八个安全气囊
所以我就不用系安全带了
这个显然是极其错误的认识
-1-1:汽车安全问题的背景
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-1-2:车辆碰撞过程
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-1-3:汽车安全的定义
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-1-4:乘用车组件及车身结构碰撞区域
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-1-5:汽车碰撞的类型和碰撞设计要求
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-1-6:汽车碰撞安全设计与分析过程
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-2-1:汽车碰撞波形的定义
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-2-2:发动机对碰撞波形的影响
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-2-3:车辆运动学分析
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-2-4:乘员运动学分析
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-2-5:乘员动力学(1)
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-2-6:乘员动力学(2)
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-补充:整车碰撞试验视频
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-2-7:基于等效方波的质量弹簧模型及约束系统刚度设计
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-2-8:碰撞波形与乘员的约束系统设计匹配(上)
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-2-9:碰撞波形与乘员约束系统设计匹配(下)
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-3-1:冲击载荷下人体的受伤机理
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-3-2:冲击载荷下人体的力学响应
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-3-3:人体的损伤容限
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-3-4:人体冲击力学的试验方法
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-3-5:冲击载荷下人体胸部的力学响应
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-3-6:人体胸部碰撞损伤容限
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-3-7:冲击载荷下人体头部的力学响应与碰撞损伤容限
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-3-8:人体其他部位碰撞损伤研究
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-作业1
-4-1:碰撞假人演变和开发历史
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-4-2:混III 50百分位假人的结构
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-4-3:其他碰撞假人
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-4-4:假人的生物逼真度控制和改进
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-4-5: 碰撞假人主要结构介绍
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-4-6:典型整车碰撞试验过程介绍
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-4-7:典型滑车碰撞试验
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-补充1 正面100%重叠刚性壁障碰撞试验
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-补充2 正面40%重叠可变形壁障碰撞试验
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-补充3 可变形移动壁障侧面碰撞试验
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-5-1:安全带与气囊的功能
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-5-2:安全带结构
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-5-3:气囊的结构与工作原理
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-5-4:气囊的潜在危险性
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-5-5:气囊对离位乘员的危险性
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-5-6:碰撞感知的概念与难点
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-5-7:点爆策略的制定过程
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-5-8:周青教授解读汽车乘员约束系统工作原理
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-6-1:汽车座椅的结构
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-6-2:颈部挥鞭伤及影响因素
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-6-3:座椅的功能和碰撞安全性设计
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-6-4:防挥鞭伤的原理和保护装置
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-6-5:座椅刚性和柔性的争议
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-6-6:基于座椅滑动的尾撞乘员保护
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-6-7:座椅主要结构及功能介绍
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-6-8:基于座椅滑动的尾撞乘员保护(会议报告版)
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-作业2
-7-1:儿童乘员碰撞保护问题
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-7-2:儿童身体生物力学特性及伤害研究
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-7-3:获取儿童损伤生物力学特性数据及儿童假人设计
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-7-4:儿童乘员约束系统
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-7-5: 儿童乘员约束系统碰撞性能评价
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-7-6:儿童座椅台车试验过程介绍
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-7-7:儿童约束系统使用正确与否的对比
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-8-1:碰撞法规试验的单一性与交通事故的多样性
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-8-2:自适应乘员约束系统优化仿真平台
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-8-3:可调式乘员约束系统构型优化结果56kph工况
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-8-4:可调式乘员约束系统构型优化结果40kph工况
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-9-1:侧面碰撞保护设计评价方法
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-9-2:侧面碰撞过程分析
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-9-3:髋部缓冲衬垫设计考量举例
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-9-4 :侧面碰撞缓冲衬垫设计
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-9-补充1:车与车侧面碰撞试验
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-9-补充2:C-NCAP可变形移动壁障侧面碰撞试验
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-9-补充3:侧面柱碰撞试验
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-9-补充4:可变形移动壁障侧面碰撞试验
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-10-1:乘员头部碰撞问题的背景
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-10-2:力学建模及其依据
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-10-3:研究结果如何指导乘员头部碰撞保护设计
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-10-4:乘员头碰撞小结
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-作业3
-11-1: 行人碰撞事故特点及伤害
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-11-2:行人下肢碰撞损伤机理研究
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-11-3:行人安全评价方法、法规及实验模块
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-11-4: 基于行人模块试验评价方法利弊
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-11-5:车辆前端结构的行人碰撞保护设计
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-11-补充1 行人碰撞保护中成人及儿童头模块碰撞试验
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-11-补充2 行人碰撞保护中下肢模块碰撞试验
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-12-1:薄壁管件轴向压溃设计和分析
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-12-2:塑性铰的概念
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-12-3:薄壁方管轴向压溃变形模式和机理及其力学模型
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-13-1:结构和材料碰撞响应之复杂性
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-13-2:冲击载荷下材料的表征与测试-材料特性的复杂性
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-13-3:冲击载荷下材料的表征与测试-应用环境的复杂性
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-13-4:冲击载荷下材料的表征与测试-试验设计与优化
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-13-5:碰撞载荷下材料和结构的建模与仿真
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-作业4
-14-1:影响两车相撞安全性的因素
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-14-2:具体说明重量、刚度、几何尺寸等如何影响两车相撞安全性
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-14-3: 不同重量级别汽车的安全性设计
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-14-4:事故统计及车重的发展
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-14-5:轻量化技术对汽车安全利大于弊
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-15-1:电动车事故
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-15-2: 电动车电池排布及电池的细观结构
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-15-3: 电池的起火条件及设计准则
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-15-4: 电池碰撞安全性研究
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-15-5:小型轻量化电动车的碰撞安全性研究
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