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说越重越安全, 多少有些失之偏颇, 但要说越轻的却更安全就一定是误导. 抗不抗撞安不安全要考虑的因素还是很多的, 不能一概而论. 咱没搞过汽车结构设计具体不敢乱说, 但就着所谓general engineering sense, 先把碳纤维加强复合材料铝镁合金等等航空材料抛开不谈, 减轻重量又要提高碰撞安全性至少可以看看结构设计和工程优化.
N久N久以前, 曾经见过一辆事故车, 是个老解放车, 那辆车的方向盘不可思议的靠近座椅靠背, 而外表看却变形不大. 据说那个年代很多车祸中司机受伤都是因为方向盘. 很多年以后才明白那是因为车大梁变形, 使方向机后移, 进而将方向盘推进了驾驶室. 有点儿跑题, 说了这么多其实就是要说想要在碰撞时保护乘员, 至少要尽可能减少车楼子变形, 同时车楼子前边的东西也不要挤进来和乘员抢地方. 当然了, 这司机也别自己非要往前冲才行--这安全带的承载能力应该是3000磅, 谁要是觉得自己也气拔山兮, 两膀一晃有三千斤的力量, 也可以试试放弃安全带--又说远了.
回到结构设计上, 这老解放卡车是仿造俄国佬的吉斯而来, 后者也是仿造的, 原型是美国大兵二战时开着到处跑的那款万国牌哈维斯特, 我猜最早的生产时间能倒推到上个世界30年代. 那年头结构设计还不怎么考虑碰撞安全性, 一是车辆不多车速不高, 二来, 老实说我认为那时候还没开始有人研究结构强度, 这是二战中随着航空工业而发展起来的学科.
碰撞时想要保全车楼子, 对于直接撞到的, 没什么太多可选择的, 只能加强结构刚性, 这里变形吸能基本没什么用处. 所谓的变形吸能其实和空间换安全一样, 不是变形越大越好, 让出耶路撒冷是绝对不行的. 所以ABC三根柱子要够粗够壮, 可惜这个不锯开了不容易看到; 而门就要够重才好---重, 没错儿, 没什么可取巧的, 只有蒙皮够厚里面的钢条够粗的才能更抗撞. 不管向外开的还是向上开的门, 越是好车越能听出来关门时厚重的声音, 不管是日系美系还是欧洲系列都是一样, 不信找家二手车车行挨着个儿的车上感受去. 相比而言, 对于普通家用车来说, 德国车的确至少门很重, 我对passat的尤其印象深刻.
对于没有直接撞上车厢的, 要不就把底盘做得帮帮硬, 就像哈维斯特一样的路数, 保证碰撞以后不变形, 保证这个还真有点儿不容易, 一是不知道得造多厚重的底盘, 二来这还得保证受力一定得只穿到底盘上; 另一种办法就是让碰撞点到车厢之间结构的总刚性较低, 碰撞时这部分结构尽可能变形, 从而分担最大量的动能, 以避免将能量分担到车厢结构上. 这种设计上就有很多讲究了, 首先要大动员, 要求每个成员都要积极响应碰撞带来的热闹气氛, 但也不是每个都让参与受力, 比如说发动机, 在那种情况下就是一个累赘, 最好吊销丫挺的车籍, 让丫挺的到车楼子底下当垫背的去(这个正撞时驾驶室上升到发动机上边的概念大概当下所有轿车都已经采用了, 印象里可能在十几二十年前看汽车之友里介绍说是小日本最先实践的, --想起来愤恨不已, 日本车在结构上的水平是很高的, 不承认不行. 不过这不是买车的充分理由, 尤其三菱富士和丰田我反正是不买, 这主要和他们进入中国太早有关, 而且还是不请自来. 想到这几个牌子当时在中国天上地上嚣张, 再坐在它们后面我总有种当伪军的感觉, 不爽, 这开车最忌不爽强开, 没办法所以只好多花些银子, 我还是保命要紧--又跑远了, 打住, 咱回到结构上来). 好的结构设计应该让可变形的部件都分担受力, 这样每个部件都可以轻薄点儿(不是作纨绔子弟的那种轻薄样, 不过就有人恨不得是羽衣霓裳的那种轻和薄), 总下来质量还可能低一点儿, 这还得靠和每个部件讨价还价, 所谓的工程优化就是个权衡利弊左右逢源的活计. 从碰撞实验的视频上可以很感性的看出结构设计的成功不成功来, 那种变形只发生在前边, 越靠近驾驶室覆盖件越少变形的车一定安全性高. 前一二年在网上看过一部国产车拿到德国做的实验, 的确是惨不忍睹, 最明显的就是引擎盖, 基本没有变形直接脱离车身, 打到风挡上差点切进去, A柱位移明显, 而方向盘和仪表板也剧烈冲向椅子背--像是驾驶室不是上升反倒下沉了. 那个车是个SUV, 好像也是参考了一两种比较受欢迎的车型开发的. 一般来说车辆构造都比较直观, 学习起来因该比较容易, 所以我想那车子的结构应该不会差距太多, 那么问题就出在讨价还价上了. 的确这个除了涉及精确的计算, 更多的是很多经验的东西.
同等荷载下, 刚性系数小的变形大, 而这个过程中吸收的能量则是正比于变形量的平方和刚性系数的积, 所以就有了弱结构变形大, 变形越大吸能越多越安全的说法---不过这个说法是错的. 材料力学上没错儿, 那么刚性系数小又可以把零件截面积做小还可以拿刀把的料打刀刃, 又省钱又安全何乐不为? 别美了, 怎么不拿口香糖吹个汽车去? 这种论调成心隐藏了一个条件: 汽车上有多少空间可供变形的? 打开机头盖就能看到有多少空间了, 老实说实在是很为难那些搞结构设计的人. 而且越是小车越想做得轻, 而小车的空间更是有限(说道这里又想起日本车来, 一直都以为日本车同级别的车发动机会比美国佬的小一点儿, 还以为是为了省油, 直到有一次帮朋友鼓捣车才注意到他那台花冠机头舱里那么空, 猜想会有这方面的考虑). 这样的条件下必须要做到精确的统筹安排, 哪里可以给锤瘪了, 哪里则要断开, 或者商量一下要不什么地方胀出去一下, 总之能不向后逃的都是好战士. 在此之后就可以尝试哪个件粗点儿还是细点儿对整个结构的贡献, 先让哪个家伙折了对老大更有利些....计算起来很头大, 而最头大的是必须首先设定好边界条件, 边界条件选的不好有时候干脆没解. 可是想想碰撞的情况实在太复杂了, 受力点, 受力方向, 力的大小...总之很难每个情况都能顾全到, 大小可能还好说点儿, 这个受力点和方向一变, 整个戏就要重新彩排一次, 而且可供变形的有效空间也很可能不一样了. 不过如果单单就是对着碰撞试验的条件解题, 想必就容易多了吧, 好学生一定可以找到一个保证高分的轻巧结构出来, 不过得保证不要乱碰, 这样的结构有的地方是不能碰的---是不是照着实验条件做优化这个是我猜的, 不过可以保证一点, 就是考虑的情况越多, 结构就越重-除非改进结构构型或使用先进材料.
Post by sybca;2500785
中国汽车工程学会:发达国家,汽车的重量是向着轻量化发展的,即使车内各种配置不断增加。(也就是说,美国人和欧洲人将他们自己的生命安全置于越来越危险的境地,而且是明知故犯,自讨苦吃,不自重。)
而很多人却抱着车越重越好的老黄历自我陶醉着。。。。。欺骗他人着。。。。。
即使是很多人钟情的美国车厂和欧洲车厂,也一样大量生产着比许多日本车轻许多的车。(他们远比日本人还不怕死,还危险。)
而中国车相对是最重的,(所以中国人是最珍惜自己生命的。)资料来源于最权威的中国汽车工程学会,安全质量却是最差的----安全性差2-3个等级。(原来是自相矛盾的)
所以“重量安全学说”是最不可靠的,自欺欺人的,荒诞无稽的, |
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