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当前课程知识点:汽车碰撞安全基础 >  第14讲:汽车轻量化和小型化与碰撞安全性 >  14-5:轻量化技术对汽车安全利大于弊 >  Video

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下一节:第14讲-课件

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最后回到我们刚才那个总结

就是这是我的结论

但不我是一个人的结论了

就是轻量化

对汽车的安全利大于弊

我们在这儿是学术讨论

或者技术讨论

这个结论我放在这儿

但是如果被我们很多

很不懂行的媒体记者去写的话

这就可以写成了

周教授说了车越轻越安全

或者周教授说了车越重越安全

我从来没有说过车越轻越安全

我也没说过车越重越安全

我说的是汽车轻量化的

对汽车的安全利大于弊

我们把几个事再总结一下

一个是大车

很大一部分大车是越野车SUV

越野车更容易发生滚翻事故

这是有事故支撑的

这是有事故数据支撑的

比如举两个例子

我们两周前讨论的汽车召回

我讲过一个故事大概是

(20世纪)九十年代

福特的卖的很俏的Explorer SUV

发生了很多翻车的事故

轮胎的问题等等

只是这个数据

另外一个故事我亲身经历的

我忘了我讲过没有

有一年我下雪开车

往回家开的时候很慢

然后我开一个小车

翻到沟里的都是大车

因为他开的太快了

确实SUV容易翻车

这不但是有事故数据支撑

大家去做汽车动力学的话

你也知道确实它重心高啊

然后它通过性好它越野性好

你追求了那些性能

对不起

翻车的机率也增加了

第二件事

随着我们主动安全的

技术的提升和各种各样的

这现在是一个大趋势了

轻的车有利于

主动安全的控制措施

目前我们唯一采用的

主动安全的措施是制动

就说我们目前

还不敢让电脑帮你做很多事

无人驾驶了什么

这还不敢做

可以帮你判断

可以提醒你说开慢点或者什么

但它至少还不敢帮你做

唯一电脑敢帮你做的是制动

就是我啥都不动就制动

这件事其实也很有风险

但是至少在电脑判断差不多了

觉得说你太危险了

你已经睡着了我帮你制动一下

那你想想将来如果我们用电脑

或者说来的那它的反应比你快

越轻的车越有利于

不光是有利于制动了

将来如果我们的车

如果要到了无人驾驶等等这种事

它去换线

轻的车也容易了 对吧

高速行驶

那确实小的车 轻的车

在高速行驶下

它有一个气动稳定性的问题

而且将来的车速可能越来越快

我说的将来车速越来越快

是指的是在自动驾驶

将来的编队行驶可能会越来越快

那高速行驶的稳定性

小车和轻的车有问题

我习惯开小车

你开小车的时候中国还不常见

像在美国

你去开那种很空旷的地方

比如说两个山之间

有一个高架桥你开过去

那山谷里风一吹

你开着小车就有可能

给你吹到桥下去

这是说的比较极端了

但是这是

再一个如果你开一个小车

旁边美国佬有那种18轮的

大卡车运货很多很多

在你的旁边

那他那个大卡车开的时候

他会扰动周围的空气

对你是一个很大的干扰

但我觉得这一件事

虽然我不知道怎么做

但是我觉得应该能解决 为什么

我在做一个类比

飞机有大有小

大的是像什么空客了

什么波音飞机坐300人400人这么大

小的什么战斗机F15就坐一个人

这两类飞机质量差大概100倍不止

你没见到小飞机的气动性能

就比大飞机差呀

所以我觉得空气动力学技术

还有我们的提升的

应该能解决高速行驶的稳定性的问题

然后我把红字标出来的

如果我有一个魔法

能在突然有一天降低

整个道路上的平均车重

这是我们十几年前

在美国做研究的时候

大家开玩笑说的

美国的道路上

大概汽车的保有量

是1亿5千万辆

平均车重可能是1700 1800公斤

它在降

如果我能够有一个魔法

在一天之内把这1亿5千万辆车

平均车重是1700公斤1800公斤

降成1200公斤

其他什么事都不用变

驾驶行为里程

什么什么都不用变

整个美国的道路

交通伤亡就会降很多

就是伤害情况都会降很多

就是你事故率可能还在那儿

因为你不小心驾驶你酒后驾驶

那事故率还在那儿

那个东西跟车重关系不太大

但是我是说给定

还发生几十万起事故

发生的事故的δV速度变化

还是那么大

我如果把车重降下来

整个我如果作为美国政府

我看整个大的数字

一年下来伤害多少能降很多

降多少我不知道能降很多

道理很简单

就是我们课上讲了

四天自始至终贯彻的动能

造成人体伤害的

主要的原因是动能

动能里边只有两个参数

一个叫质量一个叫速度

这两个参数你想牺牲哪个

你肯定不想牺牲速度

因为你牺牲速度那就不叫车了 对吧

你之所以想要车

而且我说车速可能会越来越快

所以就两个参数

你不牺牲速度就只能牺牲质量了

所以轻量化不仅是

节能环保的一个必须要走的趋势

也是汽车安全

必须要走的一个趋势

或者我说我觉得

应该是在我们都能看到

我比你们年龄大一点

一定能看到

将来其实不是愿景了

这一定是不远的将来

道路上大多数车

都是小车和轻车

一定是不远的将来

为什么

我这底下列了

再把这道理重述一下

因为大多数出行都是一名乘员

你去无论是看看中国的

你到街上看看四环上

你看车有几个人

周末的话大家出去踏青

去清明了可能一家人坐在车里

平时上下班

绝大部分车里就一个人

美国更是这样

绝大部分车里都是一个人

好 你一个人你体重是多少

50 60公斤70 80公斤90公斤

一个车重是多少

连SMART都是700公斤

大部分车都是什么1200公斤

1800公斤

也就是说你要

把一个60 70公斤的体重的人

你的终极目的是

你今天早上要上班

开15公里从你家开到上班的地方

同时带来的代价

是你要把一个1500公斤的车

也从你家里带到上班的地方

这是巨大的浪费

能量消耗各种事这是巨大的浪费

所以我们要想办法

提高单位车重的载客量

降低人均行驶里程的能耗

同时像这么小的车

还能够解决交通拥堵和

停车难的问题

再用SMART来说事

大概六 七年前没有七 八年前

我去Mercedes Technology center访问

在Stuttgart附近的一个小城市

然后你就注意到

它那个技术中心

可能有上千工程师了

停车场里停的都是他们公司的车

自己公司的人买自己公司的车

然后它这个停车场里边

你能想象这停车场有几条通路

然后路两边是划成小格格的停车

然后在最靠头上的那个停车位

停两辆SMART

他说凡是最方便的

最靠头上的停车位

原来是给一个车停的停车位

停两个SMART车

它必须得用那个车位停

而且它不能用中间的停

用中间的停它放在里边

那SMART出不来了

它用边上的停

因为边上旁边它等于是一个拐角

两个都是路它等于把车转90度

这样的话它用另外一侧的路

作为一个SMART通路

这就说我看到以后

这不很显然的问题嘛

你把车做的那么小

停车位一下省了很多

所以从整个的节约的角度

这一定是一个必要的趋势

另外一个事是上周二

上周二在清华主楼

我主持了一个

这我们清华的叫清华论坛

清华论坛是清华大学

最高层次的学术论坛

这一般都是什么诺贝尔获奖者了

什么哪个大公司的CEO了

什么国家总理了去那儿去讲的

那我主持的这次上周二是

大众汽车公司中国的CEO

Heizmann教授

他讲未来的叫

未来汽车工业的挑战和发展

很大的一个题目

这个事我们准备了两年

讲的时候当然我作为主持人

我当然听的也很认真

其中他有很多具体的数字

但是他们公司市场部门做的

有一张片子我印象很深

就是对比欧洲和中国

我心里只是知道

中国人喜欢买大车

不符合我们的收入水平

也不符合我们的节约的习惯

但是确实中国人喜欢买大车

但是我没有想到有那么大的差别

就是说欧洲它所谓

你们都是做车的

什么A00 A0级的车

他说欧洲人的在这个segment里边

购车的比例

下一级叫B或者叫什么的比例

然后中国这个比例

把两个column chart放在一起

一看

中国的购车者

购小车的比例要低于欧洲的

然后旁边他蹦出来

他说美国人是喜欢买大车的

过去十几年买小车的趋势

也开始起来了

所以我旁边

跟我们那系的一个教授说

我们又比人家落后了

当人家开始买小车的时候

我们开始买大车

比人家落后不奇怪了

因为还是我刚才说的那张图

因为我们的汽车进入家庭晚

是2000年之后才开始的

当我们的60%几的

买车的人都是

first time buyer

都是你给你家

给你个人买的第一辆车

那这个数字在美国和德国是0

几乎是0

人家几乎所有买车的人

都不是第一次买车

都是第二次 第三次

第四次 第五次买车

这样的话汽车在发达国家

是真正一个就像

我们身上穿的衣服一样

日常生活用品

在中国不是

在中国因为我们是first time buyer

我们是刚刚汽车进入家庭

毕竟车在我们家里边还是个事

所以总不希望买一辆这样车

好像中国人还比较好面子

因为市场的原因

因为文化的原因

我们的汽车市场不光是

事实上去年据说SUV卖的比较火

不光是这个原因

还造成了我之前讲的

安全气囊的故事

这也是文化的原因

还造成了我们的汽车市场上

有很多的配置是没用的配置

就是那些配置是

在座都是汽车公司的

我这几天讲的两件事

都是帮着汽车公司不赚钱的

汽车公司赚钱是

在很多没用的配置上赚钱的

但有很多配置

都是比如说天窗 比如说皮座

这些跟车是没有关系的

跟车的舒适性安全性

什么什么振动噪声

什么关系都没有

但是这些配置

都是中国市场上喜欢的

还增加能耗增加油耗

但这些配置都是

汽车公司利润之所在

安全气囊也是

气囊也是

因为每个气囊都是赚钱的

你这车配四个气囊

还是配八个气囊

反正多配一个气囊的

供应商和主机厂就多赚一分钱

好 但是实际上我们还要

看到另外一个趋势

接下来这类车

尤其我们发展小车以后

中国的家庭

拥有车的数量可能会上升

因为小车会便宜 大车会贵

这个数量会上升以后

对大家作为汽车企业的工程师

是一个巨大的市场

这是利益之所在

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

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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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-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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