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我们现在看一下

约束系统

儿童约束系统

也就是说怎么在车的碰撞里面

来保护儿童乘员

英文叫做(Child Restraint System)

简称叫CRS

那一般来讲

就是所谓的儿童座椅了

儿童座椅在车里面

分成几个大的类别

一个是最左边这个图片

就是我们叫反向式安装

待会我有图片给大家看

让小孩子这个面部背朝着车的行进方向

也就是成人是朝前坐

他是朝后坐

这个是对比较小的

刚出生下来的儿童

1岁反正个头比较小

采取这种约束方式

或者保护方式

那第二种是前向式的儿童安全座椅

那就是面向前了

1岁 2岁 3岁 4岁这样的

中间的这幅图

那最右边的这幅图

就是对年龄大一点的

体态大一点的

比如7岁 8岁 9岁的儿童

我们使用叫做儿童座椅增高垫

也就是让他

他的身材尺寸小

让他稍微坐高一点

这样他可以来用成人的安全带

如果他坐的更低

我待会有图片给大家看

他可能身体的尺寸不适合成人安全带

大概儿童约束系统

把它分成这么三类

那最近这一两年

瑞典是属于汽车安全

从公民意识到技术水准都比较高的国家

最近瑞典推出了一个新的法规

详情我没有仔细查

他推荐这所谓的后向式的儿童座椅

要在1岁以上接着用

以前的认知就是说

大概从新生儿用到1岁

就差不多了

完了就把他正过来

现在他推荐说持续用

一直用到坐不下为止

去年我们在一个研讨会上

我在跟瑞典的科学家讨论

在问说

这个小孩子身体尺寸太大了

他这么着坐在后排座椅上

你让反向坐

他能不能坐得下

愿意不愿意

我这个同事

瑞典科学家给我的反馈很有意思

他说小孩子你让他从小就这样坐

说不定他就一直愿意这样坐

你之所以说他不愿意反过来坐

要跟你一样

实际上可能是他没有养成这个习惯

这是第一

第二你觉得他这个腿蜷在那不舒服

他可能觉得很舒服

所以等于我问的这两个问题

在实际中未见得成立

他有一个推荐就说

小孩子尽可能的朝后坐

直到你长的很大

实在坐不下了

再正面过来

为什么要朝后坐

要安全一点

我们看看这个事故

大部分比较剧烈的碰撞事故

都是前碰撞事故

碰撞强度比较高

都是正面

也就是碰撞载荷是从车的前面来

那如果你朝后坐

对于朝后坐的身体来讲

这就是一个追尾碰撞

这就是一个追尾

追尾碰撞我这个整个的头

颈和背部都有儿童座椅给你托住

你想像如果朝前坐不一样

朝前坐的话

你不可能把小孩的头

颈胸全部把他托住

所以如果朝前坐

你的肩部这些下肢可以有安全带

把它约束住

但如果前碰撞

你的惯性是朝前的

至少你的头要往前

我们刚才讲的

你这么大的头部向前转动

牵扯你的颈部

这个受伤比较严重

所以就说希望朝后坐

一个是很多严重的碰撞

都是前碰撞事故

这样我在从概率的角度

在严重的碰撞事故下

我把它硬转化成一个追尾碰撞

而在追尾碰撞的时候

我人的身体头部

我有我这个座椅来把它很好的托住

这个后边相对强壮一点

所以这是朝后坐的安全性的一面

实际上让我想到另外一个问题说

我朝后坐如果变成真正的追尾碰撞

对我来讲就是一个前碰撞了

所以这个没有一个万全的

怎么办

提醒几点注意的

因为中国的儿童约束系统作为一个法规

是从去年开始的

从2014年9月到2015年9月

这一年是一个过渡期

这个法规也只是在约束儿童安全座椅

也就是说在这一年的过渡期

现在过渡期已经结束了

在这一年的过渡期里面

所有市场上卖的销售的儿童安全座椅

都要满足中国政府颁布的

法规或者是安全检测

我们后边指标要介绍

在之前你可以想像2014年9月之前

你如果看到商场里面

有这种儿童座椅的销售

从法律上它是不需要满足法规的

因为没有法规可以满足

那随着我们汽车市场的增大

越来越多的安全乘员

大家安全意识的提升

越来越多的人需要用这个

那我们要有这么一个法规

来约定来约束这个座椅的生产

那下一步

就是要来约束儿童乘员在车里面

使用这个约束系统

这方面的法规是属于交通规则

或者是道路交通法

这方面还不是很多

有的省市已经有了

但是从普及的角度还没有

就是说你必须要使用儿童安全座椅

那提醒几点

一个儿童乘员必须坐在后排

如果大家看了我前面的讲座

讲座椅安全带和安全气囊

你就能体会到为什么儿童乘员

必须坐在后排

是因为气囊是给成人乘员设计的

它不是给儿童乘员设计的

你如果把小孩子放在前排

前排是有前碰撞气囊的

后排是没有的

我们把儿童放在后排

就是要躲开前排的气囊

因为气囊对儿童乘员是相当相当危险的

所以这是一件事

必须要坐在后排

两个原因

第一躲开气囊

第二后排相对前排要安全一点

第二点儿童乘员必须要被约束

这个被约束是个术语了

也就是说

说的再直白一点

要被捆绑住

那就是要用儿童约束系统

不能够像我这个图片里

你在街上看到很多的

我把小孩子抱着放在腿上

或者小孩子站在车里面

所有的这些不被约束的形式

都是极其危险的

这里面大家跟我们这一讲连在一起

我们专门放了我们跟奥迪汽车公司

联合制作的一个很短的一个视频

里面专门来对比

被约束好的儿童乘员

和没有被约束好的儿童乘员

比如说抱着的乘员

或者没有独立的

站着的我忘了有没有

至少有坐着的

那他就会飞出去

我这也放着一张图片

你抱是抱不住的

因为可以做一个很简单的计算

小孩子有多重

碰撞的大家都经历了我的第二讲

碰撞波形碰撞强度

你根据这些稍微做点假设

很容易估算出来

这个小孩子的比如说20公斤的体重

在50公里的碰撞速度下

等效于多少碰撞力

你也想你能够不能够撑得住这个碰撞力

所以

儿童乘员必须被约束住

那第三点

儿童乘员最好不应该使用成人座椅安全带

我放了一张图片

就是说7 8岁的小孩子

5 6岁的小孩子

你把他放在后排了

不用儿童安全座椅

你用成人的安全带

可能多少会有一些好处

但是至少有两个问题

一个是他这个肩带会比较贴近颈部

这至少对颈部是一个危害

再一个腹带会比较更靠近儿童的腹部

因为他这个座椅安全带的几何构型

它的这几个锚点固定的位置

也是给成人的身材设计的

所以我们说如果一个7 8岁

或者10岁的儿童乘员

他已经不能够让他在坐儿童安全座椅了

你至少要用一个我们前面展示的

所谓的增高垫

这么一个增高垫

让他的坐姿抬高

抬高到跟成人差不多的一个坐姿

这个时候你再去使用成人的座椅安全带

这样的他的那个相对你身体的位置

就比较合适了

这是几点

希望要提醒注意的

那在儿童乘员约束系统里面

最大最大的问题是所谓的误使用

我一开始说了

如果我们在伤害机理保护手段

都不是很清楚的情况下

有一点已经是行之有效的

就是所谓的过保护

就是我把你都包裹起来

座椅

那个座椅当然设计得合格

我把你都过保护

保护得很好

朝后坐这些事

虽然我不是很清楚

但是从实际的事故中

交通伤害的分析中

我知道它肯定是有效的

但是差一个问题

就是误使用

就是你这个儿童安全座椅

它的使用的方法

相对来讲比较复杂

这个传统的约束方法

是你有一个独立的儿童安全座椅

把它放到车上后排

然后用后排的成人的安全带

把它约束起来

你去读它那个手册

有很复杂的有图

有的写的不是很明白

从这个孔穿过来

绕到这个地方再把它扣上

松紧度要达到多少

这么一个很复杂的这个使用方法

就造成了实际的使用中

有大量的误使用

我前面说国外的交通事故统计数据说

如果小孩子

如果儿童被正当的恰当的约束住

伤害基本上都很轻微的

AIS0 1都是轻伤

这有一个很大的前提条件是

被约束住

而且被正确的约束住

那最大的问题是

他的使用的约束的方法

绕来绕去比较复杂

这个很多误使用

误使用以后就造成了实际不安全

那因为这个原因

在最近这五年十年

就发展出一些新的方法

让儿童安全座椅

不在是一个独立的

它要跟整车发生一定的关系

它对整车要有约束

比如我这举两个例子

一个叫ISOFIX

这个是欧洲的法规

我们中国的儿童安全座椅

它去年开始有了法规以后

也是沿用这个ISOFIX

ISOFIX就中间这张图片显示的

还是这么一个儿童安全座椅

但是它的上部有一个带子

在车上的上边你得给我设计一个锚点

这个挂的那个锚点

必须得满足人要求

我这个座椅上有一个带子把它钩住

下面也要有两个锚点

我可以把它卡进去

这个大家去看我们

专门为这个课设计的一个视频

里面有很清楚的指示说

怎么把它卡进去

这样的话

我这一个独立的儿童安全座椅

它至少在三个点

下面两个点

上面一个点

是相对比较结实的

跟车身车体连在一起了

比较最左边的这个

我用成人安全带

把它绕来绕去

捆来捆去

尽管我弄的很认真

他这个ISOFIX的这种约束方法

跟车身的连接关系

相对来讲更为紧密

这是一

第二它的误使用的可能性要低很多

因为它基本就是

你去看我们设计的视频

就把它推进去

下面两个点卡住

上面把它摁住

就比较直观

那最右边是美国的

法规里的一种方式叫LATCH

跟ISOFIX大同小异

基本上也是两个固定

上面一个固定点

下面两个固定点

不去细讲了

这个ISOFIX和LATCH

都对整车有一定的约束

就是在整车的后排上

你至少这三个锚点

你得给我设计出来

你得给我有

要不的话我挂在什么地方

这几个锚点在整车里面也有约束

所以这个ISOFIX和LATCH

是最近这十年的新的法规发展出来

主要的目的

就是解决两个问题

一个是误使用

它这个安装方式比较简单

第二

就是跟整车的结构

联系更紧密

我们后面有个讨论

汽车碰撞安全基础课程列表:

第1讲:汽车碰撞安全的基本面

-1-1:汽车安全问题的背景

--Video

-1-2:车辆碰撞过程

--Video

-1-3:汽车安全的定义

--Video

-1-4:乘用车组件及车身结构碰撞区域

--Video

-1-5:汽车碰撞的类型和碰撞设计要求

--Video

-1-6:汽车碰撞安全设计与分析过程

--Video

-第1讲-课件

第2讲:汽车前碰撞结构响应与乘员乘降(上)

-2-1:汽车碰撞波形的定义

--Video

-2-2:发动机对碰撞波形的影响

--Video

-2-3:车辆运动学分析

--Video

-2-4:乘员运动学分析

--Video

-2-5:乘员动力学(1)

--Video

-2-6:乘员动力学(2)

--Video

-补充:整车碰撞试验视频

--Video

-第2讲-上-课件

第2讲:汽车前碰撞结构响应与乘员乘降(下)

-2-7:基于等效方波的质量弹簧模型及约束系统刚度设计

--Video

-2-8:碰撞波形与乘员的约束系统设计匹配(上)

--Video

-2-9:碰撞波形与乘员约束系统设计匹配(下)

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-第2讲-下-课件

第3讲:汽车碰撞事故中的人体碰撞响应与损伤

-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

-第3讲-课件

第4讲:汽车碰撞安全评价方法

-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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-第4讲参考资料

-第4讲-课件

第5讲:汽车座椅安全带与气囊

-5-1:安全带与气囊的功能

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-5-2:安全带结构

--Video

-5-3:气囊的结构与工作原理

--Video

-5-4:气囊的潜在危险性

--Video

-5-5:气囊对离位乘员的危险性

--Video

-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

--Video

-第5讲参考资料

-第5讲-课件

第6讲:作为碰撞保护装置的汽车座椅

-6-1:汽车座椅的结构

--Video

-6-2:颈部挥鞭伤及影响因素

--Video

-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

--Video

-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)

--Video

-第6讲参考资料

-作业2

-第6讲-课件

第7讲:儿童乘员碰撞保护

-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

--Video

-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

--Video

-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

--Video

-第7讲参考资料

-第7讲-课件

第8讲:自适应乘员约束系统

-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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-第8讲参考资料

-第8讲-课件

第9讲:侧面碰撞保护

-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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-第9讲-课件

第10讲:乘员头碰撞保护

-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

-第10讲-课件

第11讲:行人碰撞保护

-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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-第11讲参考资料

-第11讲-课件

第12讲:汽车结构件的碰撞力学设计和分析

-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

--Video

-第12讲参考资料

-第12讲-课件

第13讲:汽车材料的冲击力学行为表征和仿真

-13-1:结构和材料碰撞响应之复杂性

--Video

-13-2:冲击载荷下材料的表征与测试-材料特性的复杂性

--Video

-13-3:冲击载荷下材料的表征与测试-应用环境的复杂性

--Video

-13-4:冲击载荷下材料的表征与测试-试验设计与优化

--Video

-13-5:碰撞载荷下材料和结构的建模与仿真

--Video

-作业4

-第13讲的课件

第14讲:汽车轻量化和小型化与碰撞安全性

-14-1:影响两车相撞安全性的因素

--Video

-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

--Video

-14-3: 不同重量级别汽车的安全性设计

--Video

-14-4:事故统计及车重的发展

--Video

-14-5:轻量化技术对汽车安全利大于弊

--Video

-第14讲-课件

第15讲:小型电动车及电池的碰撞安全性

-15-1:电动车事故

--Video

-15-2: 电动车电池排布及电池的细观结构

--Video

-15-3: 电池的起火条件及设计准则

--Video

-15-4: 电池碰撞安全性研究

--Video

-15-5:小型轻量化电动车的碰撞安全性研究

--Video

-第15讲-课件

第16讲:电动汽车和智能汽车的安全性挑战

-2019年6月15日直播视频

-第16讲-课件

Video笔记与讨论

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