汽車安全工程

第一章概述1
第一節(jié)汽車安全問題的歷史與現(xiàn)狀1
一、安全問題的歷史1
二、安全問題的現(xiàn)狀5
第二節(jié)汽車交通事故的定義、特性與一般規(guī)律8
一、交通事故的定義8
二、交通事故的分類10
三、交通事故的一般特性12
第三節(jié)影響汽車安全性的因素與措施13
第四節(jié)我國汽車安全技術(shù)現(xiàn)狀與展望18
一、產(chǎn)品質(zhì)量管理的變革18
二、我國汽車標(biāo)準(zhǔn)體系現(xiàn)狀18
三、我國汽車安全技術(shù)現(xiàn)狀18
四、汽車安全技術(shù)發(fā)展趨勢和提高汽車安全性的措施22
第二章人的特性與汽車安全28
第一節(jié)交通心理學(xué)28
一、交通心理學(xué)概況28
二、交通心理學(xué)的研究課題29
三、國外交通心理學(xué)的研究內(nèi)容30
第二節(jié)駕駛員的視認(rèn)性與汽車安全32
一、人眼的功能及后視鏡設(shè)計中的視覺因素考慮32
二、直接視野37
三、間接視野50
四、惡劣天氣的視野保持59
五、發(fā)生故障時的視野保持64
六、夜間視認(rèn)性及燈光視認(rèn)性64
第三節(jié)駕駛員操縱特性與汽車安全74
一、駕駛員的操縱性76
二、儀表類的視認(rèn)方便性79
三、加速器控制系統(tǒng)的操作81
第四節(jié)駕駛員行為特性與汽車安全82
一、反應(yīng)特性82
二、駕駛員的行為特性84
三、性格特征及心理特性85
四、駕駛適應(yīng)性87
五、注意力89
第五節(jié)駕駛員酒后開車特性與汽車安全91
一、酒后開車與交通事故91
二、飲酒量與體內(nèi)酒精濃度93
三、血液中酒精濃度與人的駕駛能力93
第六節(jié)駕駛員駕駛疲勞特性與汽車安全94
一、什么叫駕駛疲勞94
二、疲勞的種類95
三、駕駛疲勞的癥狀97
四、駕駛疲勞與交通事故98
五、駕駛疲勞與道路交通條件98
六、疲勞與心跳99
七、駕駛疲勞對策99
八、駕駛疲勞的測量方法101
第七節(jié)事故心理102
一、交通事故的直接原因102
二、觀察錯誤103
三、判斷錯誤103
四、操作錯誤103
第八節(jié)行人等道路利用者的特性104
一、行人特性104
二、乘車者的交通心理105
三、騎自行車者的交通心理105
四、畜力車馭手的交通心理106
第三章汽車碰撞特性108
第一節(jié)汽車碰撞的基本知識108
一、汽車碰撞類型108
二、汽車碰撞過程的構(gòu)成110
三、汽車碰撞的基本假設(shè)111
四、汽車碰撞的性質(zhì)113
五、加速度在汽車碰撞中的危害115
第二節(jié)汽車的一維碰撞115
一、汽車對固定墻壁的正面碰撞115
二、汽車對汽車的一維碰撞121
三、追尾相撞124
第三節(jié)汽車的二維碰撞129
一、汽車與固定壁斜角的碰撞129
二、汽車與汽車前碰撞偏置碰撞車身變形經(jīng)驗公式130
三、二維碰撞動量分析131
四、矢量分析法141
五、二維碰撞后汽車的運動143
第四節(jié)汽車與其他車輛的碰撞151
一、轎車與大型車的碰撞151
二、轎車與摩托車、自行車的碰撞151
第五節(jié)汽車對行人的碰撞165
一、碰撞速度的推算166
二、汽車與行人的碰撞速度實驗結(jié)果168
三、根據(jù)行人傷害判斷的汽車碰撞速度173
第六節(jié)汽車的單獨事故174
一、不規(guī)則旋轉(zhuǎn)175
二、與柱碰撞176
三、滾落路外177
第四章汽車安全帶179
第一節(jié)安全帶結(jié)構(gòu)180
一、主動式安全帶的種類180
二、安全帶的主要零件及要求182
三、安全帶總成的性能要求198
第二節(jié)新型安全帶199
一、強力限制器199
二、裝有織帶夾緊裝置的安全帶200
三、預(yù)加載荷（預(yù)張緊器）裝置204
四、腰帶部分折疊式安全帶213
五、能量吸收式織帶（EA織帶）215
六、張緊力降低型緊急鎖止卷收器215
七、織帶導(dǎo)向臂215
八、空氣安全帶216
九、座位安全帶報警系統(tǒng)216
第三節(jié)被動式安全帶217
第四節(jié)安全帶的設(shè)計分析220
一、安全帶當(dāng)量剛度對人體響應(yīng)的影響220
二、安全帶動態(tài)拉出量對人體響應(yīng)的影響222
三、安全帶腰帶與肩帶剛度的匹配223
第五節(jié)安全帶的使用效果224
一、對前排乘員的保護(hù)效果224
二、對后排乘員的保護(hù)效果228
第六節(jié)安全帶的試驗229
一、安全帶固定點試驗229
二、 織帶性能試驗232
三、帶扣鎖性能試驗235
四、調(diào)節(jié)件的調(diào)節(jié)力試驗235
五、卷收器性能試驗235
六、卷收器耐久性試驗238
七、安全帶總成性能試驗242
第五章安全氣囊247
第一節(jié)安全氣囊的結(jié)構(gòu)與工作原理248
第二節(jié)安全氣囊碰撞傳感器252
一、預(yù)知撞車傳感器252
二、檢測沖擊碰撞傳感器255
第三節(jié)安全氣囊氣體發(fā)生器264
一、氣體發(fā)生器的類型264
二、氣體發(fā)生劑267
三、中心點火管280
第四節(jié)安全氣囊氣袋283
一、氣袋的分類285
二、汽車用氣袋織物的主要性能與指標(biāo)286
三、氣袋用材料及其性能289
四、氣袋用纖維的規(guī)格290
五、氣袋織物密封涂層293
六、氣袋織物的透氣性295
七、氣袋的縫制301
八、非涂層氣袋織物的后整理方法303
九、氣袋試驗304
第五節(jié)安全氣囊中央控制器306
第六節(jié)側(cè)碰撞安全氣囊311
第七節(jié)安全氣囊設(shè)計分析314
一、撞車時乘員運動特性314
二、汽車全碰撞行程316
三、氣囊展開時間的選擇318
四、對乘員的不同攻擊率與汽車內(nèi)部行程的關(guān)系318
第八節(jié)安全氣囊使用效果分析319
第九節(jié)汽車座椅乘員識別系統(tǒng)322
一、傳感器系統(tǒng)322
二、數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)323
三、氣囊安全釋放控制系統(tǒng)325
第十節(jié)安全氣囊試驗326
第六章乘員艙內(nèi)部保護(hù)乘員的其余措施330
第一節(jié)能量吸收式轉(zhuǎn)向柱330
一、能量吸收式轉(zhuǎn)向柱的結(jié)構(gòu)原理與設(shè)計333
二、自對正方向盤340
第二節(jié)乘員約束系統(tǒng)——座椅、頭枕與膝杠341
一、座椅341
二、頭枕348
三、膝杠351
第三節(jié)乘員艙內(nèi)部結(jié)構(gòu)351
一、轎車內(nèi)飾件的分類351
二、轎車內(nèi)飾件的特點352
三、汽車內(nèi)飾緩沖吸能特性353
第七章乘員艙以外保護(hù)乘員的措施357
第一節(jié)吸能式保險杠360
一、吸能式保險杠基本結(jié)構(gòu)361
二、吸能式保險杠設(shè)計365
第二節(jié)車架及承載式車身結(jié)構(gòu)369
一、車架及承載式車身結(jié)構(gòu)369
二、車架吸能設(shè)計370
第三節(jié)車門378
一、車門的類型378
二、車門安全性能要求381
三、車門上的安全性結(jié)構(gòu)381
四、增強纖維復(fù)合材料車門384
第四節(jié)強化A、B、C柱、門檻、車頂縱梁及防護(hù)格柵和
前圍386
一、強化A、B、C柱、門檻、車頂縱梁386
二、防護(hù)格柵和前圍389
第五節(jié)其他車身結(jié)構(gòu)件390
一、翻車保護(hù)桿390
二、保險架390
第六節(jié)典型車身結(jié)構(gòu)件能量吸收特性391
一、擴(kuò)孔管變形391
二、翻轉(zhuǎn)管變形391
三、點焊連接薄壁梁碰撞性能392
四、復(fù)合材料管的緩沖吸能研究394
五、泡沫鋁動態(tài)力學(xué)性能398
六、圓柱形波紋管吸能特性405
七、方形截面波紋管吸能特性412
第八章對行人及其他車輛的保護(hù)措施413
第一節(jié)車輛前端對行人的保護(hù)作用413
一、行人與車輛碰撞的位置分布415
二、行人碰撞試驗法規(guī)416
三、行人腿與膝關(guān)節(jié)保護(hù)420
四、行人頭部保護(hù)424
五、行人碰撞保護(hù)研究動態(tài)427
第二節(jié)車輛外部凸出物428
第三節(jié)汽車外部防護(hù)裝置429
一、汽車外部防護(hù)裝置的分類429
二、汽車前后下部防護(hù)裝置的設(shè)計要求430
三、側(cè)下部防護(hù)裝置的設(shè)計要求434
第四節(jié)汽車與行人碰撞模擬435
第九章汽車碰撞試驗438
第一節(jié)整車碰撞試驗439
一、碰撞試驗類型440
二、實車碰撞試驗程序453
三、實車碰撞用主要試驗設(shè)備454
第二節(jié)部件碰撞試驗471
一、車頂及側(cè)門強度試驗471
二、門鎖及門鉸鏈試驗473
三、座椅及頭枕試驗475
四、燃油箱試驗481
五、轉(zhuǎn)向柱試驗482
六、內(nèi)部凸出物試驗482
七、保險杠性能試驗(FMVSS215)485
八、貨車駕駛室的碰撞試驗486
九、行人碰撞保護(hù)試驗487
第三節(jié)零部件模擬碰撞試驗方法與設(shè)備488
一、HYGE試驗裝置489
二、CATARC、UTAC和TNO模擬碰撞試驗裝置492
三、德國TUV零部件模擬碰撞試驗裝置493
四、美國MTS模擬碰撞試驗設(shè)備493
五、VIA碰撞試驗裝置496
六、模擬碰撞試驗裝置滑車驅(qū)動方式497
七、模擬碰撞試驗設(shè)備的吸能裝置498
八、滑車與拖車間的聯(lián)結(jié)及脫鉤機構(gòu)500
第四節(jié)汽車碰撞模擬502
一、汽車碰撞計算機模擬的基本理論504
二、汽車碰撞模擬研究內(nèi)容519
三、汽車碰撞模擬研究方法523
第五節(jié)碰撞試驗中乘員的替代物533
一、假人533
二、動物538
三、死尸540
四、志愿者541
第六節(jié)傷害標(biāo)準(zhǔn)541
一、傷害標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展541
二、頭部傷害標(biāo)準(zhǔn)544
三、胸部傷害標(biāo)準(zhǔn)545
四、大腿傷害標(biāo)準(zhǔn)546
五、側(cè)面碰撞傷害指標(biāo)547
六、面部的耐沖擊性548
七、頸部的耐沖擊性549
八、綜合的傷害標(biāo)準(zhǔn)550
第十章汽車碰撞后的對策552
第一節(jié)燃料系、點火系和電氣系統(tǒng)的防止火災(zāi)要求及
布置552
一、燃料系的火災(zāi)預(yù)防552
二、排氣系的火災(zāi)預(yù)防553
三、電氣系統(tǒng)的火災(zāi)預(yù)防554
第二節(jié)汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性557
一、內(nèi)飾材料的定義557
二、內(nèi)飾材料的分類557
三、內(nèi)飾材料燃燒特性的評價指標(biāo)及試驗方法557
四、阻燃纖維562
五、非織造布阻燃汽車襯墊氈563
六、膠黏劑的阻燃565
七、阻燃聚丙烯568
第三節(jié)燃油箱的布置及防止燃料泄漏的要求571
一、燃油箱的布置571
二、碰撞后防止燃料泄漏的要求572
第四節(jié)汽車事故后乘員的緊急撤離572
參考文獻(xiàn)575
第一章概述1
第一節(jié)汽車安全問題的歷史與現(xiàn)狀1
一、安全問題的歷史1
二、安全問題的現(xiàn)狀5
第二節(jié)汽車交通事故的定義、特性與一般規(guī)律9
一、交通事故的定義9
二、交通事故分類11
三、交通事故的一般特性13
第三節(jié)影響汽車安全性的因素與措施14
第四節(jié)我國汽車安全技術(shù)現(xiàn)狀與展望19
一、產(chǎn)品質(zhì)量管理的變革19
二、我國汽車標(biāo)準(zhǔn)體系現(xiàn)狀19
三、我國汽車安全技術(shù)現(xiàn)狀20
四、汽車安全技術(shù)發(fā)展趨勢和提高汽車安全性的措施24
第二章人的特性與汽車安全31
第一節(jié)交通心理學(xué)31
一、交通心理學(xué)概況31
二、交通心理學(xué)的研究課題32
三、國外交通心理學(xué)的研究內(nèi)容33
第二節(jié)駕駛員的視認(rèn)性與汽車安全35
一、人眼的功能及后視鏡設(shè)計中的視覺因素考慮36
二、直接視野41
三、間接視野54
四、惡劣天氣的視野保持64
五、發(fā)生故障時的視野保持70
六、夜間視認(rèn)性及燈光視認(rèn)性71
第三節(jié)駕駛員操縱特性與汽車安全81
一、駕駛員的操縱性83
二、儀表類的視認(rèn)方便性87
三、加速器控制系統(tǒng)的操作89
第四節(jié)駕駛員行為特性與汽車安全90
一、反應(yīng)特性90
二、駕駛員的行為特性92
三、性格特征及心理特性93
四、駕駛適應(yīng)性95
五、注意力98
第五節(jié)駕駛員酒后開車特性與汽車安全100
一、酒后開車與交通事故100
二、飲酒量與體內(nèi)酒精濃度102
三、血液中酒精濃度與人的駕駛能力102
第六節(jié)駕駛員駕駛疲勞特性與汽車安全103
一、什么叫駕駛疲勞103
二、疲勞的種類105
三、駕駛疲勞的癥狀107
四、駕駛疲勞與交通事故107
五、駕駛疲勞與道路交通條件108
六、疲勞與心跳108
七、駕駛疲勞對策109
八、駕駛疲勞的測量方法110
第七節(jié)事故心理112
一、交通事故的直接原因112
二、觀察錯誤112
三、判斷錯誤113
四、操作錯誤113
第八節(jié)行人等道路利用者的特性114
一、行人特性114
二、乘車者的交通心理115
三、騎自行車者的交通心理115
四、畜力車馭手的交通心理116
第三章汽車碰撞特性118
第一節(jié)汽車碰撞的基本知識118
一、汽車碰撞類型118
二、汽車碰撞過程的構(gòu)成120
三、汽車碰撞的基本假設(shè)122
四、汽車碰撞的性質(zhì)123
五、加速度在汽車碰撞中的危害125
第二節(jié)汽車的一維碰撞126
一、汽車對固定墻壁的正面碰撞126
二、汽車對汽車的一維碰撞132
三、追尾相撞136
第三節(jié)汽車的二維碰撞140
一、汽車與固定壁斜角的碰撞140
二、汽車與汽車前碰撞偏置碰撞車身變形經(jīng)驗公式141
三、二維碰撞動量分析143
四、矢量分析法154
五、二維碰撞后汽車的運動157
第四節(jié)汽車與其他車輛的碰撞164
一、轎車與大型車的碰撞164
二、轎車與摩托車、自行車的碰撞165
第五節(jié)汽車對行人的碰撞179
一、碰撞速度的推算181
二、汽車與行人的碰撞速度實驗結(jié)果182
三、根據(jù)行人傷害判斷的汽車碰撞速度188
第六節(jié)汽車的單獨事故190
一、不規(guī)則旋轉(zhuǎn)190
二、與柱碰撞191
三、滾落路外193
第四章汽車安全帶194
第一節(jié)安全帶結(jié)構(gòu)195
一、主動式安全帶的種類(圖4??1)195
二、安全帶的主要零件及要求197
三、安全帶總成的性能要求215
第二節(jié)新型安全帶216
一、強力限制器216
二、裝有織帶夾緊裝置的安全帶217
三、預(yù)加載荷（預(yù)張緊器）裝置221
四、腰帶部分折疊式安全帶232
五、能量吸收式織帶（EA織帶）232
六、張緊力降低型緊急鎖止卷收器233
七、織帶導(dǎo)向臂234
八、空氣安全帶234
九、座位安全帶報警系統(tǒng)235
第三節(jié)被動式安全帶235
第四節(jié)安全帶的設(shè)計分析238
一、安全帶當(dāng)量剛度對人體響應(yīng)的影響239
二、安全帶動態(tài)拉出量對人體響應(yīng)的影響241
三、安全帶腰帶與肩帶剛度的匹配242
第五節(jié)安全帶的使用效果244
一、對前排乘員的保護(hù)效果244
二、對后排乘員的保護(hù)效果248
第六節(jié)安全帶的試驗249
一、安全帶固定點試驗249
二、 織帶性能試驗252
三、帶扣鎖性能試驗255
四、調(diào)節(jié)件的調(diào)節(jié)力試驗256
五、卷收器性能試驗256
六、卷收器耐久性試驗259
七、安全帶總成性能試驗263
第五章安全氣囊269
第一節(jié)安全氣囊的結(jié)構(gòu)與工作原理270
第二節(jié)安全氣囊碰撞傳感器274
一、預(yù)知撞車傳感器274
二、檢測沖擊碰撞傳感器278
第三節(jié)安全氣囊氣體發(fā)生器287
一、氣體發(fā)生器的類型287
二、氣體發(fā)生劑291
三、中心點火管305
第四節(jié)安全氣囊氣袋308
一、氣袋的分類310
二、汽車用氣袋織物的主要性能與指標(biāo)311
三、氣袋用材料及其性能314
四、氣袋用纖維的規(guī)格316
五、氣袋織物密封涂層319
六、氣袋織物的透氣性321
七、氣袋的縫制328
八、非涂層氣袋織物的后整理方法330
九、氣袋試驗331
第五節(jié)安全氣囊中央控制器334
第六節(jié)側(cè)碰撞安全氣囊338
第七節(jié)安全氣囊設(shè)計分析342
一、撞車時乘員運動特性342
二、汽車全碰撞行程343
三、氣囊展開時間的選擇346
四、對乘員的不同攻擊率與汽車內(nèi)部行程的關(guān)系346
第八節(jié)安全氣囊使用效果分析347
第九節(jié)汽車座椅乘員識別系統(tǒng)350
一、傳感器系統(tǒng)351
二、數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)數(shù)352
三、氣囊安全釋放控制系統(tǒng)354
第十節(jié)安全氣囊試驗355
第六章乘員艙內(nèi)部保護(hù)乘員的其余措施359
第一節(jié)能量吸收式轉(zhuǎn)向柱359
一、能量吸收式轉(zhuǎn)向柱的結(jié)構(gòu)原理與設(shè)計362
二、自對正方向盤370
第二節(jié)乘員約束系統(tǒng)——座椅、頭枕與膝杠371
一、座椅371
二、頭枕378
三、膝杠382
第三節(jié)乘員艙內(nèi)部結(jié)構(gòu)382
一、轎車內(nèi)飾件的分類382
二、轎車內(nèi)飾件的特點383
三、汽車內(nèi)飾緩沖吸能特性383
第七章乘員艙以外保護(hù)乘員的措施388
第一節(jié)吸能式保險杠392
一、吸能式保險杠基本結(jié)構(gòu)392
二、吸能式保險杠設(shè)計396
第二節(jié)車架及承載式車身結(jié)構(gòu)400
一、車架及承載式車身結(jié)構(gòu)400
二、車架吸能設(shè)計402
第三節(jié)車門410
一、車門的類型410
二、車門安全性能要求413
三、車門上的安全性結(jié)構(gòu)414
四、增強纖維復(fù)合材料車門416
第四節(jié)強化A、B、C柱、門檻、車頂縱梁及防護(hù)格柵和
前圍419
一、強化A、B、C柱、門檻、車頂縱梁419
二、防護(hù)格柵和前圍422
第五節(jié)其他車身結(jié)構(gòu)件423
一、翻車保護(hù)桿423
二、保險架424
第六節(jié)典型車身結(jié)構(gòu)件能量吸收特性424
一、擴(kuò)孔管變形424
二、翻轉(zhuǎn)管變形425
三、點焊連接薄壁梁碰撞性能425
四、復(fù)合材料管的緩沖吸能研究428
五、泡沫鋁動態(tài)力學(xué)性能432
六、圓柱形波紋管吸能特性440
七、方形截面波紋管吸能特性446
第八章對行人及其他車輛的保護(hù)措施447
第一節(jié)車輛前端對行人的保護(hù)作用447
一、行人與車輛碰撞的位置分布449
二、行人碰撞試驗法規(guī)451
三、行人腿與膝關(guān)節(jié)保護(hù)455
四、行人頭部保護(hù)460
五、行人碰撞保護(hù)研究動態(tài)463
第二節(jié)車輛外部凸出物464
第三節(jié)汽車外部防護(hù)裝置465
一、汽車外部防護(hù)裝置的分類465
二、汽車前后下部防護(hù)裝置的設(shè)計要求466
三、側(cè)下部防護(hù)裝置的設(shè)計要求471
第四節(jié)汽車與行人碰撞模擬472
第九章汽車碰撞試驗475
第一節(jié)整車碰撞試驗476
一、碰撞試驗類型477
二、實車碰撞試驗程序490
三、實車碰撞用主要試驗設(shè)備492
第二節(jié)部件碰撞試驗510
一、車頂及側(cè)門強度試驗510
二、門鎖及門鉸鏈試驗512
三、座椅及頭枕試驗515
四、燃油箱試驗520
五、轉(zhuǎn)向柱試驗521
六、內(nèi)部凸出物試驗522
七、保險杠性能試驗(FMVSS215)524
八、貨車駕駛室的碰撞試驗526
九、行人碰撞保護(hù)試驗527
第三節(jié)零部件模擬碰撞試驗方法與設(shè)備529
一、HYGE試驗裝置530
二、CATARC、UTAC和TNO模擬碰撞試驗裝置532
三、德國TUV零部件模擬碰撞試驗裝置533
四、美國MTS模擬碰撞試驗設(shè)備534
五、VIA碰撞試驗裝置537
六、模擬碰撞試驗裝置滑車驅(qū)動方式538
七、模擬碰撞試驗設(shè)備的吸能裝置539
八、滑車與拖車間的聯(lián)結(jié)及脫鉤機構(gòu)542
第四節(jié)汽車碰撞模擬544
一、汽車碰撞計算機模擬的基本理論546
二、汽車碰撞模擬研究內(nèi)容562
三、汽車碰撞模擬研究方法567
第五節(jié)碰撞試驗中乘員的替代物577
一、假人577584
二、動物584
三、死尸584
四、志愿者586
第六節(jié)傷害標(biāo)準(zhǔn)586
一、傷害標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展586
二、頭部傷害標(biāo)準(zhǔn)589
三、胸部傷害標(biāo)準(zhǔn)591
四、大腿的傷害標(biāo)準(zhǔn)592
五、側(cè)面碰撞傷害指標(biāo)593
六、面部的耐沖擊性594
七、頸部的耐沖擊性595
八、綜合的傷害標(biāo)準(zhǔn)596
第十章汽車碰撞后的對策598
第一節(jié)燃料系、點火系和電氣系統(tǒng)的防止火災(zāi)要求及
布置599
一、燃料系的火災(zāi)預(yù)防599
二、排氣系的火災(zāi)預(yù)防599
三、電氣系統(tǒng)的火災(zāi)預(yù)防600
第二節(jié)汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性603
一、內(nèi)飾材料的定義604
二、內(nèi)飾材料的分類605
三、內(nèi)飾材料燃燒特性的評價指標(biāo)及試驗方法605
四、阻燃纖維609
五、非織造布阻燃汽車襯墊氈611
六、膠黏劑的阻燃612
七、阻燃聚丙烯615
第三節(jié)燃油箱的布置及防止燃料泄漏的要求618
一、燃油箱的布置618
二、碰撞后防止燃料泄漏的要求619
第四節(jié)汽車事故后乘員的緊急撤離620
參考文獻(xiàn)623