汽車車身越硬,真的越安全嗎?

時間 2021-06-09 03:14:59

1樓:艾迪汽車

重的物體下落快,輕的物體下落慢,這是很多人的直覺反應。這個觀點最早由古希臘哲學家亞里斯多德提出。2023年,伽利略在比薩斜塔做了「兩個鐵球同時落地」的實驗,推翻了亞里斯多德的觀點,認為物體下落的速度與重量無關。

其中的物理問題此處按下不表,但這個結論卻與很多人的直覺違背。其實,生活中有不少乍看有理,實則需要深究的常識。

車身硬,更安全。這個說法一度廣為流傳。車身越硬,車身完整性也會越好,乘員就會越安全。按照這個邏輯,這個說法似乎很有道理。

不過,這其實又是乙個反直覺的問題。

車身硬,更安全,這句話只說對了一半。車身結構只有具備足夠的強度,才能避免在碰撞中發生太大變形,為乘員保持一定的生存空間,避免外物威脅乘員安全。但在碰撞中,乘員還會受到衝擊能量的傷害。

碰撞發生後,汽車的某些部位會嚴重變形。人們自然會想到,這或是不是車身不夠堅硬,才會變形?

其實,這些部位之所以容易變形,其實是設計師故意為之。汽車在運動過程中會產生動能,這種能量的大小與物體的質量成正比,也與物體運動速度的平方成正比。碰撞發生時,汽車的速度會逐漸降為零,而且這個時間非常短。

在如此短的時間內要將汽車產生的動能完全消耗,必然會造成破壞和變形。

車內的乘員能承受這種能量的消耗嗎?美國高速公路安全管理局(NHTSA)研究發現,峰值達到 75g、65g或50g的加速度,分別可以導致乙個50%分位的健康成年男性、健康成年女性、健康兒童直接死亡 。

因此,在C-IASI的測評中,我們可以看到除了針對車身結構的考量,還包括對人體頭部、頸部、軀幹、骨盆和腿部的傷害值測評。

為了減少碰撞事故對人體造成的傷害,車身的某些部位會設計得更容易變形,希望其能夠在碰撞中更多地承擔,從而消耗碰撞發生的動能。車身太硬對行人的威脅

車身結構過硬,還可能會給行人帶來風險。

中國交通事故資料顯示,車輛與行人的事故比例高達21%,而在行人事故中,死亡比例高達29%。

上圖是人類大腦的剖面圖,人類的大腦僅僅被一層脆弱的骨骼(黃色部分)保護,發生碰撞事故時,車內乘員還可能受到安全氣囊和安全帶的保護,而行人毫無保護的身體會直接與堅硬的汽車車身相撞,其後果可想而知。

一味追求車身結構的堅硬,對行人的威脅是致命的。

由此可見,汽車車身越硬並不意味著安全。事實上,汽車的安全的關鍵在於軟硬結合。

為了保證碰撞時乘員的生存空間,車身結構需要足夠堅硬,避免發生太大變形。

在乘員艙內,由於駕駛員身體前傾,轉向柱可能會對人體的頭部和胸部造成傷害。但是,經過預先設計的轉向柱,在事故中會潰縮變形,能儘量減少傳遞到駕駛員身上的碰撞。

同樣的,在車輛與行人發生碰撞時,如果合理設計發動機艙蓋,對行人接觸部分進行結構優化,讓接觸部分不那麼硬,行人的頭部就會得到更好的緩衝,受傷程度也會相應減輕。

因此,要提高汽車的安全性,不該是一味地追求車身結構的安全,車身不同部位的軟硬程度需要經過綜合考慮,這樣才能盡可能地保證乘員和行人雙方的安全。

如果下次再聽到別人說「車身硬,更安全」,你應該怎麼回答他?

2樓:8與24

當然不是(題主說的硬,我暫且理解為強度高)

車身的設計是相當講究的,就以下圖EX5車身為栗,簡單的去分析其碰撞安全的設計原理:

EX5如上圖EX5車身所示,車身從前艙到乘員艙,我用三個紅色箭頭所示,其對應的剛度分別為K1、K2、K3。

首先為了保護乘員的安全,K3的剛度應足夠強,以保證在快速的碰撞過程中變形量較少,乘員艙能盡量保持完整,且金屬部件不能有明顯移位,這樣才能夠保證乘員的生存空間;

其次,應的K1為初段碰撞剛度,該段結構的設計應該盡量使剛度較小,保證足夠的變形量,根據能量公式,同樣的受力情況下,變形量越大,能量也越大,相應的吸收的能量也越大,所以初段結構剛度的設計原則上在保證本身功能強度情況下,剛度越小越好,這樣初段便可以吸收更多的碰撞能量;

K2段因為空間問題,連線K1、K3,剛度較K1段大,主要通過結構的變形去吸收K1段未吸收的能量,同時需要替K3段承擔一部分力的傳遞。

此外,細心的知友可能發現圖中紅圈中標記了乙個吸能盒結構,可別小看這個不起眼的小結構,它的設計相當的具有技術含量,截面形狀的不同,吸收能量的效果可以差幾十倍,常用的吸能盒截面結構為十字架造型,這樣的造型可以很好的吸收碰撞能量。

而以上,僅僅是從安全角度去考慮的設計,還有別的呢?

設計並不僅僅為了安全,在滿足安全的同時,攻城獅們還要廢寢忘食的去想,如何去優化結構減輕車身重量,如何去最大限度的發揮材料的極限效能,如何少用一塊料節省一毛錢,如何去優化工藝、結構以降低零部件成本,等等,哎,所以說啊,攻城獅真的是乙個苦逼的活,拿著5000塊錢的工資,天天都在操心著幾百萬的專案,真是夠了!

汽車車身是越硬越安全嗎?

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