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这个结果呢

就是我借用

我看看这个侧面的缓冲垫

对假人各种伤害值

甭管我们关注的骨盆加速度

还是VC

都能算出来对吧

你加速度能算出来

V就能算出来

V能算出来

C就能算出来

来看看它的一些差距

我这里边

引用的一篇论文

我是我的同事Dr. Y.C. Deng

他很旧的一篇论文

1988年

1988年发表的

那个时候

他虽然他的仿真计算比较

那会儿计算机也没有现在好

但他算的这些研究的结果

今天都是成立的

就是在研究我刚才说的

我按计算器

他算的比这个要复杂

这是他的论文

是一篇SAE论文

那他考察了四个主要的

假人的伤害指标

我刚才说了

实际上指标比这还多

A 我都列在这儿了

A是骨盆的加速度或者减速度

TTI就是那个

我们不喜欢的基于加速度的

假人胸部伤害值

什么在这儿放一个加速度计

在这儿放一个加速度计

两个加起来除以2

或者谁取大

这是TTI

所以A和TTI

A是很明确的就是加速度

TTI是两个加速度的一个

一个加起来再除以2

或者是取大值

那无论是TTI还是A

都是这个区域的加速度

第三个伤害值

是我们喜欢的VC

也就是胸部或者这部分的

它被推开的速度

乘上胸部压缩的距离

百分比 30% 20%

然后D呢

实际上就是VC里的一部分

D是VC里的C

就是假人肋骨的压缩量

我们不是说吗

胸部的压缩量是表征伤害的

一个关键的一个参数吗

所以我就看看这四个

表征伤害的参数

随着我要设计的

Pusher的 有无 软硬 厚薄

它的变化趋势

那我不给大家展示所有的结果了

这里边其中一个结果就是说

给定车门的侵入边界条件

我刚才说这边界条件

车门是以我那条红线侵入的速度变化

这件事不要变

这是我的边界条件

然后给定我的衬垫的刚度

什么是衬垫的刚度呢

就是我刚才说到泡沫衬垫

30千牛的力或者20千牛的力

或者50千牛的力

就是你设计

你认为这个力合适

你就告诉供应商给我这个力

给定这个刚度

刚度 我来变厚度

你有两个参数

你说我是100毫米还是120毫米

还是140毫米 还是90毫米

我看这个关系

所以这个关系是说

给定车门的侵入速度

给定缓冲垫的硬度

缓冲垫的厚度

随着缓冲垫厚度的增加

这四个伤害参数呈相反的方向发展

这是很麻烦了

两个基于加速度的我量

都在降低 好事啊 对吧

我希望它的降低了

两个基于位移的量都在上升

什么力学道理

它是满足牛顿定律的

所以我这儿说了

我讲人体碰撞损伤的时候

我不是说了吗

两大阵营在争论

美国政府

Dr. Eppinger

这也是我在美国政府工作的时候

我的同事

当然比我senior了

他后来退休了

我就是从他那儿拿科研经费来研究

我刚才所研究的各种事

他就坚定的认为TTI好

那Dr. Viano

通用汽车的专家

他们还有一些教授

他们就认为VC D好

那我个人

我是支持所有的不带加速度

你看我有两个不喜欢

第一我不喜欢加速度

第二我不喜欢安全气囊

我希望这四天的课讲完了

记住 我不喜欢这两件事

加速度高度的不可靠

高度的敏感

你稍微把假人位置调一调

什么做的歪一点

那个TTI就变得一塌糊涂

所以你们要是设计车

特别有经验

你去天津中心做试验

在试验的规程里边

你不要满足它

不要违反它的试验规程

你把假人稍微的哪个位置调调

哪个地方

对 就像我说的

我在我副驾驶座位上放了个电脑

底下垫了个盒子

好 它那个传感器

就感觉到我放了一个假人在那儿

它高度的对传感器的敏感

传感器的位置

你都知道传感器在哪些位置

OK 所以就得到了

这么一个结论

这个结论就很令人很麻烦 对吧

而且有些评价指标里这两类都有

那好 我在变化参数设计

薄厚设计

一类变好了

一类变坏了 你咋办法

力学基理

我们把它理解一下

力学基理是

别忘了

我们在有限的空间里边

你放了衬垫

衬垫就占据了空间

空间我不会给你增大的

你不放衬垫 空间就大

你放了衬垫 空间就小了

这个衬垫呢

是要占据空间的

这是一件事

你有了衬垫的话

衬垫就会提早的接触到假人

提早的接触到假人

你指定的衬垫上力

倒是能给假人一个满意的加速度

所以加速度满意了

你没有衬垫的话

碰撞力很大

有衬垫的话

而且衬垫厚了

加速度降低了

但是很遗憾

由于你衬垫变厚了

你跟假人

这个地方的作用时间就变长了

第一你得提前接触到假人对吧

你推他的时间变长了

你推他的时间越长

你对他做的功越大 对吧

这是功或者功力

甭管是什么

所以你外边的能量

传输到假人身上就越大

假人本来能量是零啊

本来人家就是

动能就是零

结果你推着它

让它产生了动能

它产生点动能 没有问题

但由于你让它获得了动能

获得了速度

就使得它这个动能

它就得消耗 对吧

它就得靠压缩自己的胸部

来耗掉你给它传递到动能

那对不起

它的C就加大了

它的D就加大了

乘上它的速度

所以

由于你给它作用的时间变长

你对它传递的能量

做的功就大了

因此 所有基于速度

和位移的伤害值

都变坏 变大了

所有基于加速度的伤害值

都变好了 变小了

为什么基于加速度的变小

是因为那个力是你设计的

你说30千牛合适

20千牛合适 5千牛合适

那是你设计的

因为你设计好了那个力

除以假人的质量

这不就是加速度吗

这是你设计的

所以能不变好吗 对吧

所以这就是我们的力学基理

力学基理的麻烦就是

在给定的 有限的车内空间内

我们存在一个

最优的衬垫的厚度和刚度

也就是说

你的老板给了你这个空间

让你往这儿放一个衬垫

衬垫刚度的选取

厚度的选取

是一个有一个最优量的

并不是说

越大越好 越厚越好

越刚越好 越软越好

那不是的

这个量就是你们用试验或者仿真

来去把它分析出来

关系就是

或者原理就是刚才这个原理

好 理解了碰撞能量

我们来看是不是结构的设计

另外我们刚才说了

要在侧面放一个很好的衬垫

包括安全气囊

把假人很均匀的推出去

那还有另外一件事呢

就是我希望我的侧面结构

侵入的量少一点

或者是慢一点

也有好处

接着还是这篇论文里的结论

那邓博士呢

就做了这么一个研究

他反正是做仿真嘛

成本不高

他说我看看侧面结构无限加大

对吧 反正不是做试验

说我这侧面结构

原来有个基准的强度

把这强度乘2 乘3 乘4 乘5

一直乘10

这么一路做下去

它侧面结构越强

就使得侧面的变形越小 对吧

你记着刚才我的那个

车门被推进来

假如你设计一个

无限钢的侧面结构

侵入量就变小了对吧

那结论是这儿

随着侧面结构的变强

侵入量肯定变小

所有的四个伤害指标

都呈现先降后升的趋势

这很麻烦

就是说你越加强

咱们说你侵入量要降低

那你就不断的加强结构

加了一根梁

加了一个重量对吧

然后指标变好了 挺高兴

你接着往上做

完了指标又变差了

这里边力学基理是什么

所以呢结论是

存在一个最优的侧面结构

并不是越强越好

也并不是越弱越好

这个太强呢

对于伤害不好

还增加重量

这个力学基理 在这儿

这个力学基理 蛮重要

我们来把它看一下

就是存在一个最优的侧面结构

太强了不好 太弱了不好

我们看结构

这是我的车的

我朝后看

这儿坐一个假人

假设这是驾驶座

这是后视镜头

然后这是一个侧面

那侧面我就来了一个MDB

这个侧面叫做可变形的障碍物

转过来了

50公里/小时转过来了

如果我这个车门

无限刚 无限强

我加了很多结构进去

让车门相对没有变形

没有侵入

好像是好事 对吧

会造成什么问题

一个是呢

记得刚才我们讲的动量交换

你整个的车被MDB推动

它会获得一个速度

它会被推走 对吧

这是一件事

在推走的过程中

别忘了这时候跟以前有差别

车门是不进来的

车门是不进来的

这样假人和车门的接触速度是什么

刚才我们那个很复杂的图

车门比假人快多少

这个什么

那个图还是成立的

唯一不存在的

就是车门相对于车

没有相对速度

整体被推走了

这是唯一（不存在的）

假人在车里边有什么约束

咱们从牛顿力学这儿看一看

就有一个安全带的约束嘛

然后顶多还有一点摩擦力

相对这么大的碰撞

50公里每小时

它原来速度是0

它几乎没有什么约束力

也就是说

你权期把它看作

说假人在这个情况下

它的约束力几乎是0 很小

当你粉色的车被推走

获得了50公里/小时一半的速度

比如说28公里/小时的时候

就意味着

你再等个那么50毫秒

黄色的假人

会以25公里/小时的速度

撞上了 对吧

运动是相对的 撞上了

所以实际上最终

假人和车门的接触速度

实际上还是有的

反正不是你撞上它

就是它撞你 对吧

是有的

这就是假人初始

静止 最后和车的内饰

你的门把手

发生的接触速度

那我们看看

这么一个无限刚的

没有侵入的侧面结构

发生什么问题了

为什么他无限刚了以后就不好了

力学基理在这儿

就是你的资源呀

没有被充分的利用上

你别忘了我坐在这儿

我这毕竟有200毫米的空间呢

我们虽然说

侧面碰撞的时候很麻烦

生存空间很小

就这么点空间

但就这么点空间

你也得把它最好的利用上啊

你不用 这就是不用

你把侧面结构

设计的无限刚硬

这就是不用

这空间白白的留在这儿 没有用

所以既然你有的资源

没有充分的利用上

你一定会在某一个点上遭到报应 对吧

这个报应就是

所以能量吸收

这个侧面结构

要设计成可变形的结构

因为你有200毫米的变形空间

在这200毫米的变形空间中

你通过这些金属的变形

门梁这些东西变形

你会消耗掉一部分能量

你如果不利用空间消耗能量

那能量就去

反正总会要被谁消耗掉 对吧

那就假人撞到门内饰的

接触速度就会高

伤害就会大

那道理是这个道理

我们总结一下

在侧面碰撞保护设计中

我们要注意的几个要点

一个是我要有

足够强的侧面结构

减少车门的侵入量

跟我刚才讲的矛盾 不矛盾

刚才讲的是

你不要使劲的往上扔结构进去

既牺牲了重量

又没有充分利用性能空间

这里边说的是

大部分侧面结构都是偏软的

你在这个情况下

你还是要加强的

这是一件事

第二部分就是要充分利用

观察好假人跟车的内饰结构

它相对的空间关系

你把空间关系理解好了

因为每个车的内饰

形状都不一样

你把这个理解好了以后

这跟座椅有关系

你的座椅位置

座椅的软硬

跟座椅有关系

你这把假人沉垫在座椅上

瞄好了

这个地方是假人的髋部

这个地方是肩部

你要把空间的位置摆好

所以你要去设计 要优化

这是第三条

你要优化各个缓冲垫的位置

放在什么地方

刚度和厚度

这件事里边呢

我少说一个

还包括侧面气囊

你在哪里

因为侧面气囊的功能

跟我们刚才说的缓冲垫

是同一个功能

同一个功能

那你把侧面气囊藏在哪儿

让他以什么样的路径展示出来

在什么样的时间

作用在什么样的假人位置上

这就是第三条

好 第四条侧面气囊

这两个是同一个

然后你要达到的目标呢

就是要对假人均匀的施加力

推开假人

来控制这个假人的

各个部位之间相对运动的形态

来减少它的伤害指标

尽管你被给的考卷

什么VC 加速度

位移 胸部（压缩量）

它是有一定的矛盾性的

那你把力学基理理解清楚

把它的矛盾性理解清楚

你才能够设计或者优化 对吧

最后一个问题

为什么我们在车里边

车门放一个斜的门梁

来减少车门

或者侧面结构的侵入

加强车的侧面结构

为什么这个门梁

一般都是斜的

因为我也见过水平的

但绝大部分都是斜的

而且都是这么斜

你们做过侧面碰撞的工程师

想想 为什么

看看这张图

这是我们整个侧面碰撞

侧面结构 力撞上来

你的所有的结构

力的传递路径

实际上就跟侧面的结构有关系

这个侧面的结构呢

这个乘员舱是蛮难设计的

因为乘员舱里边是空的

没有任何支撑

你又想的侧面不要进去

正面不要进来

保持乘员舱的完整性

然后翻车的时候

A柱 B柱 C柱足够强

车顶不要塌下来 对吧

所以你在这么一个空的结构里边

放上这些柱子

把它支撑起来事情是蛮难的

所以你的那个侧面碰撞

力是怎么传递

从这个什么门槛梁B柱往这边传

上面这样传 你要清楚

然后你B柱的大的变形

和车的往里进来

这200毫米 300毫米

我需要放一根梁

把它支撑住 你要想清楚

斜的目的 就是使得

侧面碰撞的力

通过你放的这根斜梁

传递到车的

主要的着力点上 结构上

你如果这根斜梁不是这么斜

是横在中间

你不能放在最下边对吧

你总得放在中间

中间的话才是我的

侧面碰撞墙推进来的位置对吧

你如果放在中间

你看看你的着力点

这一边没有问题

A柱还是蛮强的

这边呢 是在B柱的正中间

或者在B柱的下三分之一

那是你的着力点

B柱的

B柱的中间 或者下三分之一

里边是空的

没有任何着力点

所以这是为什么

你要把它斜到这个位置

这个位置是B柱门槛梁

和水平横梁的三接头

最强的地方

这也是我们要放乘员舱的

做正面碰撞的时候

放乘员舱的加速度计的地方

对 所谓放在B柱门槛这儿