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浅析人机工程学在汽车设计中的运用摘要：人机工程作为汽车设计开发过程中的重要工具，在现代汽车设计制造业中得到了广泛的应用。
随着技术的不断进步，人们已经不能满足于汽车的代步功能，对汽车的人性化设计提出了更高的要求。
本文从人机工程学角度出发，对人机工程在汽车设计和汽车制造中的应用进行了论述。
关键词：人机工程；汽车设计；应用引言：随着科学技术的进步和社会的发展，汽车作为当今社会常用的交通工具发挥着越来越重要的作用。
近年来，消费者对汽车的操纵稳定性、乘坐舒适性提出了更高的要求。
若解决此类问题就应用到了人机交互原理，这样由原来纯粹的汽车研究转向了人与汽车配合上来，一门新兴的学科即人机工程应运而生。
人机工程既是一种设计理论，也是一种系统评价技术，主要是运用科学理论方法来处理人、机、环境三大因素之间的关系。
汽车工程主要涉及到汽车设计和汽车制造两个方面，其中汽车设计主要从乘坐舒适性、操纵方便性、目视装置便捷性进行人机工程设计，汽车制造则使用人机工程学解决整车装配中的高频重复性操作、工作环境差等问题。
1、汽车人机工程设计的任务与要求汽车的设计开发，必须围绕以人为中心的人性化前提展开。
因此，汽车人机工程设计的任务就是开发出使驾驶者感到操纵方便、高效、不易疲劳，使乘坐者感到舒适、安全的汽车产品。
由于驾驶者身材各异，而一种汽车的布置尺寸只有一种，要使一种操纵件的布置能最大限度地满足不同身材驾驶者的手脚伸及性与姿势舒适性的要求，必须对人机工程进行仔细研究。
例如，同是操纵油门踏板，高个子驾驶者比矮个的座椅要靠后一些，但他们的手臂和腿的长度相差并不大，因此，高大的男人比娇小的女人更不易触到仪表板。
对操作姿势来说，通过试验研究，由座椅、踏板和转向盘的位置以及驾驶者姿势参数的变化得到了驾驶者的舒适特性。
2、人机工程学在汽车设计上的运用2.1基于人体形态的设计和制造人体形态方面，不同的性别、不同的人种、不同地区及年龄等都是影响人体形态的因素，人体的身体尺寸、特点各有不同，因此汽车设计时就需要考虑到目标客户的地区、群体的人体形态特点，这也决定了当今社会中，以一种特定的产品规格同时满足不同地区的市场需求是非常困难的。
人机工程学在汽车设计中的应用近年来，汽车设计越来越注重人机工程学的应用，因为人是汽车驾驶者的主要组成部分。
而人机工程学是一门关于人机交互的科学，它的应用可以让汽车更加符合人类的使用习惯和心理需求。
本文将讨论人机工程学在汽车设计中的应用。
一、座位设计座位是汽车中最接近人体的部件之一，因此座位设计对于提高汽车乘坐舒适度非常重要。
人机工程学专家研究发现，座位设计需要考虑到身体的支持和减压，颈部和腰部的支撑以及舒适度等因素。
针对这些需求，现代汽车座椅是由一系列名为“智能位”的部件组成的。
它们被设计为可以调节角度、位置和硬度等参数，以适应不同驾驶人员的身体形态和习惯。
通过这些设计，座椅不仅可以提供足够的支持和舒适度，而且还可以减少长途驾驶者的疲劳程度。
二、方向盘设计方向盘是汽车驾驶者手部接触最频繁的部位之一，因此方向盘的设计对于提高驾驶者的操控性非常重要。
人机工程学专家的研究发现，方向盘的直径和厚度应该与驾驶者的手部大小和力量相匹配。
同时，方向盘的表面应该具有足够的摩擦力，以保证驾驶者可以牢固地掌握方向盘。
为此，现代汽车方向盘的设计采用了多种材质和形状。
例如，一些高档车型采用了真皮和木材等材质，以增强手感和美感。
而一些经济车型则采用了橡胶和硅胶等材质，以提高摩擦力和减少手部疲劳。
三、控制台和娱乐设备设计控制台和娱乐设备是汽车中驾驶者接触最频繁的电子设备之一。
它们的设计应该符合人类的使用习惯和心理需求。
据人机工程学专家的研究，控制台和娱乐设备的操作应该简单、直观和易于理解。
为此，现代汽车控制台和娱乐设备采用了大尺寸、高分辨率的触摸屏设计，以便驾驶者可以轻松地控制车辆的各项功能。
在操作流程方面，控制台和娱乐设备的设计应该是线性的，以便驾驶者可以一目了然地找到目标功能。
此外，在语音交互等方面的应用也越来越广泛。
四、其他人机工程学设计除了上述部分，人机工程学在汽车设计中的应用还包括：1.可见性设计：例如，汽车A柱的设计应该尽可能小，以增强驾驶者的前方视野。
QICHE YUNYONG2009年·第8期·总第202期人机工程学概述定义人机工程学是运用生理学、心理学和医学等有关学科知识，研究组成人机系统的机器和人的相互关系，以提高整个系统工效的新兴边缘科学。
人机工程学研究在设计人机系统时如何考虑人的能力以及人与机器、作业和环境条件的限制，还研究人的训练、人机系统的设计和开发以及同人机系统有关的生物学或医学问题。
对于这些研究，北美称为人因工程学或人机工程学，俄罗斯称为工程心理学，欧洲、日本和其他国家称为工效学。
特点在认真研究人、机、环境等3个要素本身特性的基础上，不单纯着眼于个别要素的优良与否，而是将使用“物”的人和所设计的“物”以及人与“物”所共处的环境作为一个系统来研究。
在人机工程学中，将这个系统称为“人-机-环境”系统。
这个系统中，人、机、环境等3个要素之间相互作用、相互依存的关系决定着系统总体的性能。
主要研究内容机器系统中直接由人操作或使用的部件，应设计成便于操作者有效使用，以保证人机系统的工作效能达到最优；从保证人的安全、健康舒适和高工作效率出发，提出环境控制和安全保护装置的设计要求；人机系统总体设计最优化。
人机工程学在汽车设计中的应用在驾驶员-车辆-环境系统中，驾驶员是人机工程学研究的核心对象。
随着机动车用途的日益扩大、形态的日益多样化、功率和工作速度的不断增长、自动化程度的不断提高，以及道路和交通环境条件的日益复杂化，驾驶员的工作越来越繁重、复杂，因而对改善驾驶员劳动条件的要求越来越迫切，这就使得机动车辆设计和使用中人机工程学的重要性更为突出。
能否更多应用人机工程学，是汽车设计是否人性化的一个重要标志。
怎样在汽车设计中体现人性化呢？人与机器共同工作，人有人的特性，机器有机器的特性，要设计出能最大限度与人协调工作的机器，就要充分研究两者的特性，才能设计出良好的人机界面。
人机工程学在对人的特性进行详细研究的基础上，设计了一系列的设计准则，用来指导机器产品的设计，主要是人和机器之间的界面设计。
人机工程学在汽车设计中的应用工业工程, 是对人员、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统进行设计、改善和设置的一门学科. 它综合运用数学、物理学和社会科学方面的专门知识和技术, 以及工程分析和设计的原理与方法, 对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价。
工业工程的研究目标就是使生产系统投入的要素得到有效利用，降低成本、保证质量和安全、提高生产率、获得最佳效益。
人机工程学是工业工程研究的众多重要领域之一。
人机工程学概念所谓人机工程学，是把人的因素作为产品设计的重要参数，从而为产品设计提供一种新的理论依据和方法，人机工程学研究的中心问题就是优化人机关系。
在汽车设计中人机工程学称为车辆人机工程学，它是以改善驾驶员的劳动条件和车内人员的舒适性为核心，以人的安全、健康、舒适为目标，力求使整个系统总体性能达到最优。
车辆人机工程学应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法，对人体结构特征和机能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系及范围等人体结构特征参数；还提供人体各部分的出力范围、活动范围、动作速度、动作频率等人体机能特征参数，分析人的视觉、听觉、触觉等感觉器官的机能特性。
自从德国人卡尔·本茨在1885年发明的三轮汽车开始，汽车已有百年历史。
在这上百年时间里，汽车可谓进行了一番翻天覆地的变化，各大汽车厂商陆续建立，展开了激烈的竞争。
现在汽车早已走进普通人家中，并成为人们出行必不可少的工具时，人机工程逐渐被重视，并广泛被应用到了汽车设计之中。
无论是以驾驶员为中心还是以乘坐人员为中心，都最大限度地满足人们，并且各种主、被动保护措施也使人们在突发危险时，能最大限度地减小伤害，确保人的安全。
总之，汽车设计中的各种设计都以将人的因素考虑其中，确保了以人为主的设计原则，使汽车更完美地服务于人们。
随着人机工程学的不断发展，人机工程学所涉及的研究和应用领域不断扩大，从事本学科研究的专家所涉及的专业和学科也愈来愈广泛，解刨学、生理学、工业卫生学、工业与工程设计、工作研究、建筑于照明工程、管理工程等多个方面都被包括其中，由此可见人们越来越重视人机工程学的发展。
人机工程学在轿车车身安全性设计中的应用摘要:从车身的主动与被动安全两个方面,分别概述了人机工程学在轿车车身结构、车灯、方向盘、座椅、视野和制动稳定性等方面的应用现状,总结了提高汽车正面、侧面、后面碰撞保护能力以及车顶耐撞强度的一些方法,介绍了世界各大著名汽车公司的最新相关产品。
最后,预测了应用人机工程学原理设计安全车身结构的发展趋势。
关键词:人机工程学;安全性;轿车车身结构;附件The man-machine engineering in theapplication of the safety design of car body Pick to: from the body of both active and passive safety, respectively, summarizes the ergonomics in the direction of car body structure, lights, disc, seat, vision, and the present situation of the application of braking stability, etc, are summarized to improve automobile front, side and back collision protection in some way and the intensity of the roof bruise, introduces the world famous automobile company's latest products. Finally, forecasts the application principle of man machine engineering design security the development trend of car body structure.Keywords: ergonomics; Security; The car body structure; The attachment引言人机工程学是第二次世界大战以后发展起来的一门交叉性、边缘性学科 ,主要研究人与机器相互关系的合理方案 ,即对人的知觉显示、操作控制、人机系统的设计及其布置、作业系统的组合等进行有效的研究 ,其目的在于获得最高效率及作业时感到安全和舒适[1 ]。
人体工程学在车辆设计中的应用人体工程学是一门关于人类身体与机器人设备、工作环境、产品设计等相互关系的学科。
它研究如何使人在使用机器人设备或工作环境中更加舒适、高效和安全。
在现代汽车设计中，人体工程学起着重要的作用。
通过合理运用人体工程学原理，车辆制造商可以提高驾乘者的舒适度、安全性和操作便利性。
本文将深入探讨人体工程学在车辆设计中的应用。
人体工程学应用于汽车座椅设计。
座椅是驾乘者与汽车之间直接接触的部分，其设计质量直接影响驾乘者的舒适度。
人体工程学研究驾驶员和乘客的身体尺寸、姿势和运动，以确定最佳的座椅设计。
例如，调整座椅的高度、倾斜角度、腿部支撑等，以确保驾驶员的腰部和膝盖不会过度疲劳。
人体工程学还研究座椅材料和填充物的选择，以提供足够的支撑和舒适性。
人体工程学在汽车控制面板和操纵杆设计中起着重要的作用。
车辆的控制面板和操纵杆设计直接影响驾驶员对汽车的操控能力。
人体工程学研究驾驶员的视线和手部运动，以确定控制面板和操纵杆的最佳位置和形状。
例如，人体工程学可以帮助确定方向盘、刹车和油门踏板的位置和尺寸，以确保驾驶员能够轻松操作，减少驾驶疲劳和失误。
人体工程学在汽车安全设备设计中也发挥着重要的作用。
汽车安全系统的设计目标是最大程度地减少事故的发生，并保护驾驶员和乘客的生命安全。
人体工程学研究驾驶员和乘客在事故中的受伤方式，以确定最佳的安全系统设计。
例如，研究表明，保持驾驶员和乘客的正常坐姿有助于减少事故时颈椎和脊椎的伤害。
基于这一发现，车辆制造商可以采用人体工程学原理设计出更加合适的头枕和安全带系统，以保护驾乘者的颈部和背部。
人体工程学在车辆外观设计中也扮演着重要的角色。
车辆外观设计决定了车辆的形象和品牌识别度。
人体工程学研究驾驶员和乘客对汽车外观的审美感知和兴趣点，以确定最佳的外观设计。
例如，人体工程学可以帮助确定车身线条的流畅度和曲线的平滑度，以提高车辆外观的吸引力和流线型性能。
总结起来，人体工程学在车辆设计中发挥着重要的作用。
人体工程学在汽车车身设计中的应用人体工程学在汽车车身设计中的应用李润立车辆三班、2011322062014摘要: 对人体尺寸,人体舒适驾驶姿势与布置,驾驶员眼椭圆及其在车身总布置设计中的应用进行详细介绍和分析,并对轿车进行了内部布置设计。
关键词: 人体工程学; H 点; 眼椭圆; A 类汽车0 引言人体工程学是20 世纪70 年代初迅速发展起来的一门新兴学科,它从人的生理和心理出发,研究人-机- 环境相互关系和相互作用的规律,并使人—机系统工作效能达到最佳。
在汽车车身设计中应用人体工程学,就是以人(驾驶员、乘客) 为中心,研究车身设计(包括布置和设备等) 如何适应人的需要,创造一个舒适的、操纵轻便的、可靠的驾驶环境和乘坐环境,即设计一个最佳的人—车—环境系统。
1 人体尺寸人体尺寸决定了人体所占据的几何空间大小和人体的活动范围,是确定车身室内有效空间和进行内饰布置的主要依据。
汽车车身设计主要是以人为中心进行的,但是在实际设计过程中,为了避免身体伤害,灵活调整驾驶员驾驶姿势,节约设计经费与时间,工程上引进了更加直观的人体模型代替真人进行汽车车身设计。
1. 1 百分位百分位表示人体的某项基础数据对于使用对象中有百分之几的人可适用,它是人体工程学中一条基本的设计原则。
百分位最简单分为三档,即第5 百分位、第50 百分位、第95 百分位。
有时,由于地域辽阔、自然环境复杂、人体差异较大等原因,百分位的档数需要适当增多。
车身设计中一般采用5 %、50 %和95 %三种百分位的人体尺寸,分别代表矮小身材、平均身材和高大身材的人体尺寸。
1. 2 我国人体尺寸1989 年7 月1 日我国正式实施了国家标准《中国成年人人体尺寸》,分7档公布数据,即第1 、第5 、第10 、第50 、第90 、第95 、第99 百分位,以方便使用。
但此标准无关节之间的尺寸,对车身内部布置的使用意义不大,1993 年11 月我国标准化与信息分类编码研究所提供了人体模板和人体尺寸,为车身内部布置提供了中国人体数据依据,表1 便是根据此数据计算出的中国人人体关节数据,供车身CAD 设计使用。
人机工程学在整车设计生产过程中的应用摘要：现如今，人们对于汽车的造型以及内部的使用性能等提出了更高要求，汽车的整车设计其实是一门综合性的学科，不仅需要包含艺术设计以及人机工程学，同时还需要机械制造等不同领域内容。
其中，人机工程学在汽车整车设计生产过程中的应用相对比较重要，所以设计人员需要保证最终呈现出来的设计效果获得更多驾驶人员以及购买者的认可，也就是说，整车的设计工作需要以人为本开展，利用人机工程学的理论知识去提升设计工作效率以及汽车的安全使用性能。
关键词：整车设计：人机工程学；生产过程引言：汽车的出现主要是为了方便人们活动，所以汽车的整体造型和人们的需求存在紧密的关联性，特别是汽车内部空间，整体的舒适度直接影响了驾驶员的体验感和操作感。
因此，在汽车的整车的设计工作中，设计人员需要了解一些人机工程学知识，同时还要学会熟练运用。
因为有些汽车的造型非常独特，但对于部分驾驶员的身形而言可能会存在一些限制，所以在实际设计过程中，设计人员需要学会全方位的考虑，通过构建一个完美的驾驶空间，这样才能提高汽车的产品价值。
1、人机工程学在车身设计工作中的应用1.1汽车照明的人机工程学设计在汽车的外形设计工作中，汽车的照明十分重要，所以需要借助一些人机工程学知识去合理设计驾驶操控台，确保驾驶人员在行驶的过程中可以更快找到前后车灯开关键，同时还要保证车灯的亮度给人一种舒适感，这样做的目的是为了防止驾驶员在行车过程中出现眩晕的情况，同时也是为了保证会车驾驶员的视线。
具体而言，当驾驶员在驾驶汽车的过程中，他们需要环顾四周环境，比如路面的交通状况，确保自己视野保持清晰，然后在前后车灯的辅助下安全行驶。
法国某公司在前几年开发了一款前照灯系统，也就是说，汽车在行驶的过程中，前后车等可以给根据周围环境的变化自动调节光束，也就是实现了灯光强度以及大小和照射氛围的变化，从而实现汽车车灯的智能化调节。
1.2驾驶前后视野的人机工程设计在汽车的前中后这三个位置的支柱设计工作中，设计人员需要注重支柱的具体位置以及粗细情况等，这些和汽车驾驶员的视线存在密切关联，主要是根据驾驶员肉眼能够看到的范围来决定。
人机工程学在轿车车身安全性设计中的应用摘要:从车身的主动与被动安全两个方面,分别概述了人机工程学在轿车车身结构、车灯、方向盘、座椅、视野和制动稳定性等方面的应用现状,总结了提高汽车正面、侧面、后面碰撞保护能力以及车顶耐撞强度的一些方法,介绍了世界各大著名汽车公司的最新相关产品。
最后,预测了应用人机工程学原理设计安全车身结构的发展趋势。
关键词:人机工程学;安全性;轿车车身结构;附件The man-machine engineering in theapplication of the safety design of car body Pick to: from the body of both active and passive safety, respectively, summarizes the ergonomics in the direction of car body structure, lights, disc, seat, vision, and the present situation of the application of braking stability, etc, are summarized to improve automobile front, side and back collision protection in some way and the intensity of the roof bruise, introduces the world famous automobile company's latest products. Finally, forecasts the application principle of man machine engineering design security the development trend of car body structure.Keywords: ergonomics; Security; The car body structure; The attachment引言人机工程学是第二次世界大战以后发展起来的一门交叉性、边缘性学科 ,主要研究人与机器相互关系的合理方案 ,即对人的知觉显示、操作控制、人机系统的设计及其布置、作业系统的组合等进行有效的研究 ,其目的在于获得最高效率及作业时感到安全和舒适[1 ]。
国外在应用人机工程学原理进行轿车车身及其附件的设计方面已进行了长期卓有成效的工作 ,但主要研究成果多集中在提高驾驶舒适性方面。
如: 应用人体 H点模型确定车身内部座椅的位置、高度及相关尺寸; 根据驾驶员眼椭圆范围确定风窗玻璃刮扫面积和部位 ;根据驾驶员的手伸及界面确定操作按纽、仪表板的布置等。
然而 ,轿车车身不仅要满足乘客的乘座舒适性 ,更重要的是要保证乘员的安全。
从 20世纪 50年代开始 ,美、欧、日先后制定了 FMV SS、 ECE和保安基准法等各种安全法规 ,美国还于 1971年提出实验安全车 ( ESV)计划 ,通过大量撞车试验改善车身构造、提高汽车安全性。
他们通过在被撞试验车上安装“假人”来改进与提高车身保护乘员的能力 ,使车身结构的布置、强度和刚度分布与乘员或行人被撞部位的身体结构特点相适应 ,达到事半功倍之效。
进入 20世纪 90年代以来 ,美国、日本和欧洲各大汽车公司按照“以人为本”的设计理念 ,比以往更重视应用人机工程学的研究成果 ,其原理不仅用于提高汽车的操作方便性和乘座舒适性 ,而且正越来越多地被引入安全性车身结构设计中[ 2～6 ]。
符合人机工程学的安全性轿车车身结构将在保证车身轻量化的前提下 ,在车身关键部位采用与人体结构相适应的结构设计 ,使人员伤害最小化。
中国在应用人机工程学设计轿车车身结构方面与国外发达国家差距很大[7 ]。
1 车身主动安全性设计主动安全性是指汽车防止事故的能力。
车身的主动安全性能包括: 照明灯、信号灯的性能 ,汽车的前、后视野性能 ,实现操纵稳定性及制动性的能力等。
1. 1 照明灯与信号灯前照灯的灯光强弱、照射距离及防眩目装置就是根据人眼的生理特点和人机工程学原理设计而成。
为了满足不同驾驶环境 (雨、雾和雪等 )、路面状况、交通密集以及驾驶条件 (高速、转弯等 )下自动控制前照灯的光束模式 ,日本 KOITO公司研究的智能灯光系统 ( ILS)、欧洲研究的先进前照灯系统( AFS)、本田和 Stanley Electric公司的可动式前照灯系统、博世公司的光线叠加自适性前照灯系统以及 V ALEO公司的灯光系统等都能根据不同的外界条件自动控制前照灯所发出的光束形状、强度和发光方向。
此外 ,雾灯、示宽灯、倒车灯、牌照灯、踏步灯、检修用灯以及转弯指示灯等也都是根据驾驶员的不同需要而设计的。
1. 2 视野为保证驾驶人员有尽可能宽广的视野 ,前支柱 ( A柱 )、中央支柱( B柱 )和后支柱 ( C柱 )的粗细及位置很重要。
设计上 ,必须根据驾驶员的眼椭圆范围确定风窗玻璃刮扫面积和部位 ,并在满足翻车安全保障和前窗振动抑制要求的前提下 ,以最细的支柱来减小视野死角。
提供后视野的后视镜也要保证驾驶员有足够的后视范围。
FIAT 公司的 M U LTIPLA采用的双片可调式后视镜不仅可以使驾驶员看到车后其它车辆的行驶状况 ,而且也可观察后车胎与路面的接触情况。
1. 3 操纵稳定性与制动性制动踏板和手柄的行程和位置 ,必须满足一般身材人体的需要 ,踏板力、手柄等也应适应一般人群 ,因为这些都对制动性能影响较大。
据报道 ,美国有 5% 的女性司机由于身材矮小 , 为踩上脚踏板而使身体与方向盘的距离小于 25 cm,当气囊膨胀时 ,脖子常受到伤害。
此外 ,车身总质量大小及轴荷分配、整体转动惯量、车身空气动力学特性、车身重心高度和相关部件刚度等也都对操纵稳定性有一定影响。
2 车身被动安全性设计被动安全性是指事故发生时 ,汽车保护乘员的能力。
2. 1 基本原则除了使用安全带、安全气囊、能量吸收转向柱 (二次伸缩式方向盘 )和膝垫等外 ,为保证碰撞发生时乘员的安全 ,车身前部设计还必须满足以下两点:( 1)尽量缓解乘员受到的冲击 ,尽可能地吸收车辆及乘员的运动能量[8, 9 ] ;( 2)确保乘员的有效生存空间 ,并保证碰撞后乘员易于逃脱和进行车外救护。
为此 ,车身前部 (如方向盘 )在碰撞发生时必须能迅速退到规定的范围内 ,而且受压各部件的变形形式也必须得到控制 , 以防止车轮、发动机、变速箱等刚性部件侵入驾驶室而伤害驾驶人员。
此外 ,还必须保证驾驶室坚固、不易变形以利于乘员快速逃脱。
2. 2 车身结构设计2. 2. 1 减少正面碰撞造成的伤害为提高正面碰撞时乘员的安全性 ,在安装前保险杠并保证车身前部刚度与前部其它刚性元件 (如发动机、变速箱等 )相匹配的情况下 ,可采取如下措施: ①优化边梁截面参数 ,在边梁上布置凸 (凹 )台或在某些部位加工出压花 ,来增加能量吸收能力 (图 1) ;②采用凸焊缝结构和高张力钢板 ,在保证重量轻的前提下提高耐冲击性; ③增强车厢 ,特别是防火墙的刚性; ④利用三叉形构件将冲击力分散到传输通道、地板及侧围面板。
S AAB公司对正面碰撞的防护还制订了车身设计必须遵守的三条原则 ,即: 具有稳定的变形特性 ;采用粗壮的纵向梁元; 在前碰撞载荷和后面结实的安全仓之间 ,预备三条载荷传递路线。
并且这些原则已在 SAAB公司的 9-5车型上得到应用。
该车通过将三条载荷传递路线连接在一起 ,来优化和分配碰撞载荷 ,使碰撞发生时车身按预定的变形方式吸收能量。
大众公司新近开发的 Lupo 虽然外形尺寸比 Polo 还短 190 mm ,但却有相同的搁脚空间。
在如此小的空间中 ,要保证乘员在正面碰撞时的安全 ,在两个前轮罩之间设置的十字形构件可阻挡搁脚空间的变形。
同时 ,在门的开口处设加强板与轮罩一起将力传至车身后部 ,并抵抗侧撞时车门被挤入室内。
DAIM LER-BEN Z 公司首次在MERCEDES-BENZ190上采用了三叉式碰撞缓冲机构 (图 2)。
并且在该承载式车身中最大受力部分是有普通钢板强度 1. 6倍的高张力钢板 ,从而提高车厢空间周围的强度。
同时 ,车身前部和后部由高张力钢板构成的纵向零件常被冲压成波纹型面和加强筋 ,以提高吸收冲击能力。
BMW 公司的车身工程师们认为 , “车身—车架”式结构不能足够快速扩散碰撞能量 ,而设计良好的“整体车身结构”能在安全带与气囊被触发前吸收更多的碰撞能量。
在 BMW 公司 2000 X5运动车以及 C HRYSLER公司的 CVV 全塑车身都采用了整体车身结构。
2. 2. 2 减少侧面碰撞造成的伤害为保证侧面碰撞时乘员的安全 ,应设法将侧碰力有效地转移到车身具有保护作用的梁、柱、地板、车顶及其他构件上 ,使撞击力被这些构件分散、吸收。
为此 ,可采取以下措施: ①增加防撞横梁提高车门强度; ②合理设计侧围 A、 B、 C柱的截面形状及增加板厚及相应部位联结刚度 ,保证侧碰力有效传递到整个车身; ③增加门槛梁强度 ,保证将碰击力有效分散给地板等其他构件; ④在 B立柱及仪表板下面及后风窗下面安装加强横梁等; ⑤合理设计门锁及门铰 ,既要防止侧碰时车门自动打开 ,又要保证碰撞后车门容易开启 ,以利于救护。
为增强车门的吸能性也可尝试采用新材料如 ,FRP( Fiber-Reinforced Plastics)材料由于具有较高的吸能性、更好的 NV H性、重量轻以及成本低等特点 ,有时也可用于车门制造。
由 FRP材料制成的拉伸元件 ,起到了加固带的作用。
此外 ,根据人体不同部位的易伤害程度不同 ,可有效控制侧面变形形式。
如 ,由于人体头部、胸部和肋骨是最易被伤害的部分 , SAAB公司[8 ]将侧面结构设计成具有“钟摆式”特点 ,使 B柱底部发生大的变形 ,而上部相当于钟摆的“摆心” ,使危险部位降到人的腿部 ,而减轻侧撞造成的伤害。
在 M ERCEDES-BEN Z 190上采取了以下防侧撞措施: ①在各立柱或车顶构架中 ,采用了高张力钢板;②对地板进行了强度改进 ,并采用了贯通其左右两端的横梁结构 ,既能增加强度 ,又改善和提高了对冲击的吸收能力 ,地板采用中央通道结构作为传动通道贯通于地板前后 ,而车架十字梁把整个地板进行纵向截交 ,从而加强地板的刚度; ③仪表板内侧设有横梁可以减少车身挠曲 ,减少车厢变形;④侧门横梁设计成既可以吸收冲击能量 ,而后又能自行断裂 , 防止其弯曲后向车厢内穿刺; ⑤取消座椅扶手 ,减少内部凸起物;⑥车门与其内饰间插入缓冲垫 ,增加横向缓冲能力。
