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当前课程知识点:汽车碰撞安全基础 >  第8讲:自适应乘员约束系统 >  8-4:可调式乘员约束系统构型优化结果40kph工况 >  Video

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下一节:第8讲参考资料

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我们因为有限的工况

做了40公里和56公里

下一步我们想做90公里/小时

然后看40公里 挺有意思的

因为我不是强调吗

要加强低速碰撞下的保护

因为那个时候不是最优

很大的浪费 很大的损失

因为低速的碰撞很多

经常发生

虽然不死人 但是伤人

我如果能把那个受伤减轻

不是也是很好的贡献

看优化前后的对比

第一件事是头部损伤

那结论很清楚

头部损伤有显著的改善

这两条红线之间

基本上就是我优化前和优化后

对七种不同的身材

头部的HIC值的下降的幅度

这都是相对幅度了

不是绝对幅度

我是拿某一个值做相对来比

其实这个结论

跟56公里是一样的

看假人胸部的压缩量

体型小的假人

胸部压缩量的改善更多

就是我的箭头指的这两块

它比其它的改善要多一点

注意这个差别

所以我能够在改善了低速

和小体型假人的伤害

降低它的伤害风险

而对中等的假人我没有提升它

或者说我降低的

只是改善的少

那我优化

或者说研究就是有作用的

座椅位置

这个座椅位置

跟56公里每小时反着的

那个是尽可能的坐的相对靠前

是优化后的座椅位置

尽可能的相对靠后 远离它

就跟我们那个传统的想法

躲气囊远一点就一致了

但是力学上怎么解释

刚才我已经解释的很清楚了

你为什么要坐的靠后

进一步削弱气囊作用

是因为别忘了

我现在的碰撞工况变弱了

我整个的动能小了

换句话就说我要提出一个说法

或者咱们说的高大上

提出一个理论

我希望40公里/小时的碰撞之下

都不点爆气囊 我认为够了

我认为光是座椅安全带就够了

因为我是非常不喜欢这个气囊

我们现在气囊的起爆准则

大约 各个公司不一样

工况 各个车型都不一样

大概是在25公里/小时

到30公里/小时

这说的是标准工况

你把这车 开着这车

正面全宽撞到一个钢性墙上

一般起爆是25公里

到27、28公里/小时

这个范围是必须得起爆

低于20我们不希望它起爆

然后20到 我大概两周前讲

20到26、27

是可起爆可不起爆

因为这东西很敏感

要看你的结构设计

高于30是一定要起爆

所以这是现在的

气囊起爆准则

我希望将来能做到

只要是低于40公里/小时

都不要起爆气囊

因为确确实实气囊很危险

那这样的话

你就好理解了

我在40公里每小时碰撞下

你可以更极端的认为

我根本就没气囊

那我坐的靠后一点

我可以让我的行程变长

尤其我如果让我的安全带

能够预紧能够加强

好 我看气囊

我不是能监控气囊的

和假人的作用力吗

我还能看气囊和假人的动画

来看它的形态

一看气囊是爆出来了

但基本上就是一个形态

它里边没什么压力

然后头也基本上没有接触上

轻轻点了一下 结论很清楚

气囊的作用进一步减少

我们去察看优化之后的气囊参数

充气的流量进一步变小

就是说你那里边要放一个起爆器

Inflator

如果我能有好几级

这个时候用最低的那一级

其实我们还想优化一个什么呢

就因为我这个气囊里边

你记得我优化参数里

所有的参数

都有个下限 有个下限

下限不是零

其实我估计啊

把气囊在这个情况下干脆去掉

有可能伤害值还会更小

反正研究要不断的去做

所以这是在我们非常看重的

40公里/小时的碰撞下

它的座椅的位置

为什么坐的靠远

它的气囊几乎可以取消掉了

然后看安全带

我们靠什么 靠安全带

安全带两级限力

第一级的限力水平

它的预紧量

随着乘员的体型的减少而下降

这是对的

如果你个头很大

你需要很大的力把你拉住

然后这个力

因为你的动能也大嘛 对吧

尽管它的那个限力水平有所下降

但它都低于基准的限力水平

也就是说基准的限力水平

实际上力本身

安全带的力本身

也是要造成伤害的 对吧

第二条结论

预紧量随假人体型的增加

而上升的趋势很明显

就是你个越大

就说明你携带的动能大

那我希望早点把它你拉住

其实小个的也希望早点被拉住

所以我们优化

实际上是在一个体系里的优化

如果我再很细致的去优化

有可能这个结论就

我觉得没有颠覆性的改变

但是可能我的猜测

是进一步要细化的

因为从力学原理上

你总是希望把上身

在t等于0的时候就把它约束住

这是最好的

所以这是我的两级限力和预紧量

但是我们不去看具体的数字

原理我解释清楚了

就是在40公里 或者低速碰撞下

我更大的约束

主要的约束要靠安全带

我安全带已经很

成本可能比较高了

两级限力等等 可调

总结一下

所以我们研究主要的发现和结论

是这样几个重要的结论

尽管我们做了五六年

座椅的位置

首次把它作为一个

乘员约束系统的设计参数

在体系里边

在系统里去优化

那高速碰撞的时候

我们希望假人根据不同的身材

尽可能靠前坐

尽早的用膝部挡板

给假人的腿部提供约束力

来控制假人的姿态的变化

在低速碰撞的时候

尽可能的靠后坐

因为你坐的越靠后气囊的力越弱

我有一个还没做

就是我刚才说的

如果我在低速

我干脆把气囊关掉

有可能这个座椅的位置

可能又要靠前一点

我可能现在靠后的目的是什么呢

这是计算机算出来的

是在躲气囊 我的猜测

然后我们可以再去做

说不定就可以靠前了

所以我只要懂原理

我就可以解释这些理论

我就不怕说这里边

有的可能是不正确的

是在什么条件下不正确 对吧

那看气囊在两种工况下

无论是56公里/小时的

标准的法规工况

还是40公里/小时的

我认为是中速的碰撞

这两种碰撞情况下

气囊对乘员的作用

都被大幅的削弱

这个结论我非常喜欢

我们确实不需要

这么强的气囊

在低速碰撞中

几乎可以不要气囊

只是我们还没有做优化

安全带是主要的贡献

主要的乘员约束系统

一个是我要尽可能的限力

提前抽紧 量加大

提前来预紧

然后随着你的体型

或者体重的增加

你的那个预紧力要提升

实际上我们看看我这个

假如说我下一步

我科研研究

下一步我还有两个方向做

一个是去做硬件

座椅了 安全带了

就是说我怎么来实现我这些硬件

你还得靠谱

你别那个重量太大

成本太大 电机太大

或者是等等

所以这是一个方向

第二个方向 做高速

就是说我现在只做了56公里

就算是法规速度上下

和3、40公里

我认为低速应该加强

8、90公里呢 100公里呢

也应该是不是也有优化的余地

我觉得尽管我在优化结构里

把气囊说的一钱不值

但是当我去做8、90公里/小时的

碰撞保护的时候

气囊肯定是要起作用的

这个时候可能就不是

气囊的什么排气孔加大

有可能气囊要加强

那这里边

我觉得也贯彻这么一个思想

就是说我把气囊

用在最该用的时候

就是高速碰撞的时候 对

我要尽可能的压缩或者减少

降低气囊本身引起的伤害

这个事有时候很难把它说清楚

因为在严重的碰撞情况下

人都是严重受伤了

人或者死掉了

然后你全身有很严重的受伤

气囊也点爆出来了

有时候我们就不大去追究

气囊在这里起了什么坏作用

因为人都死了

而且气囊也出来了

我们中国的汽车是个新市场

我参加过很多一些诉讼

或者什么

文化各种方面还都没有变化

还在过分的迷信气囊

如果你发生了一个事故

气囊没出来

你心里觉得冤的慌

我买了高配 八个气囊

你怎么都不出来呢

而且我还受了点伤

他就要去告厂家

说你这个气囊

你这车设计有问题

他就没有充分认识到

这个气囊有多危险

这里边还有一个很严重的问题

就是如果我们不再从文化上

或者说我希望我这个讲座

赶快能够放到网上去

算是个科普

那厂家设计的时候

是要针对市场的

市场和消费者是给你压力的 对吧

你如果天天被这些

叫做法律的诉讼困扰着

老说你这个气囊怎么不出来

你就会在你的气囊点爆准则里边

把它设计的

那不就是个算法吗

调你那个阈值吗

我刚才说到25公里 30公里

你就会把它调的更为敏感

让它有事没事就出来

那就会造成更大的伤害

所以因为你要面临这些诉讼

所以这是我希望

后边要有一些科普

那这个把整个的原理

还包括乘员约束系统的原理

不光是自身有约束系统

就整个乘员约束系统设计的原理

我用这么一组字小结一下

我目标是想针对不同的体型

不同的碰撞工况

提供对乘员

提供有针对性的保护

这件事是要有成本的

但实际上即使你做不到这一点

你说我要控制成本

我现在我就按法规来

我就按考卷来

咱们不去管实际的事故

其中有一个原理

也是非常正确的

通过控制对身体各部位的约束力

约束力的作用时间和幅度

使其相对运动

和成员的乘降Ride-down

更为合理

这就是我反复说的控制姿态

来让它的乘降更为合理

就是说即使你按考卷做

你也应该做到

尽可能的是以控制姿态为主

而不是眼睛主要盯在

什么HIC值

胸部压缩量

那些要看

那是你必须要及格的事

好 我们这一讲就结束在这

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

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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

--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

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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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-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

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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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-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

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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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-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

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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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-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

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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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-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

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-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

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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

-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

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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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-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

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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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-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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