意昂体育2平台汽車工程系  張金換

 

      在20世紀70年代前，汽車技術的發展，主要集中在提高動力性🧑🏻‍🦯‍➡️、操縱穩定性、舒適性、製動性以及提高燈光、視野等方面，這些均可以稱為主動安全性。但是各種汽車交通事故仍然會頻繁發生，研究在汽車發生碰撞事故之後，如何減少人員傷亡就成為很重要的課題，這稱為汽車被動安全性。

 

        發達國家早在20世紀60年代就開始了汽車被動安全性的研究，70年代後期開始製定和執行有關汽車被動安全性的技術法規，並不斷發展和完善👜💇🏽‍♀️。由於執行了安全法規🗳，有的國家汽車事故死亡人數下降了約20％，而且不再出現死亡人數逐年增長的情況🧑🏻‍🔧。

 

      我國是世界上交通事故最多的國家之一🦴。許多城市交通是機動車、自行車和行人混行的狀況🫄🏿⏭。加上道路交通設施落後🧱🧍‍♂️，交通管理水平低🌺⛹️‍♀️，車輛本身安全性能差，特別是越來越多的高速公路的建成使用，使得交通事故逐年呈上升趨勢。從95－99年，每年交通事故中的死亡人數達到7萬多人🚿，並且逐年增多，是發達國家萬車死亡人數的十幾倍。我國早在1989年就公布了有關汽車碰撞安全性的國家標準🧌，但由於種種原因，未能強製執行🏌️‍♀️。主要原因一是我國汽車行業對汽車碰撞安全性了解較少，缺乏在這方面獨立自主開發和研究能力🏊🏼‍♀️；二是我國汽車工業缺乏這方面的試驗測試能力。由於近十年來有關部門和領導的重視及各方面的努力，我國汽車碰撞安全性的研究正在逐步發展。政府有關部門已於1999年製定了汽車正面碰撞乘員保護法規🛌🏿，強製執行。所有車型在2002年7月1日之前必須達到法規要求才能銷售🥞。

 

    意昂体育2平台汽車工程系汽車碰撞安全性研究課題組在黃世霖教授的領導下🫦，於1985年率先在國內開展了汽車碰撞安全性研究🧑🏼‍💼。在經費少、很多人不理解的條件下，課題組團結奮鬥，探索出了一條適合我國開展汽車碰撞試驗研究的途徑。1990年，在經費非常少的情況下開始了汽車碰撞試驗室的籌建😝。當時中汽公司投入了5萬元人民幣🙋‍♀️，教委博士點基金投入4.8萬元👩🏻‍🏭，在籌建國家重點實驗室工作中獲得20萬美金的支持🧛🏽‍♂️，購買了高速錄像與HYBRID III碰撞假人🧻。與此同時，課題組依靠自主開發信號采集與處理系統，並向全國推廣，使國內用戶超過100個，從而籌集了2－3百萬元，再加上上海汽車工業總公司資助了一些經費，終於建成了國內先進的汽車碰撞試驗室🚵🏽‍♂️。試驗室可進行正撞、側撞、和追尾碰撞等試驗類型，先後對國內的很多車型進行了實車碰撞試驗🧧😉，如北京吉普🫷🏻、上海桑塔納、神龍富康、一汽紅旗以及一汽長安、哈飛等轎車累計50余輛。同時還建立了臺車模擬碰撞試驗臺🥈，對座椅🤱、安全帶、安全氣袋等進行了三百多次試驗🧜。這樣的規模，在世界各國高等院校中是絕無僅有的。我們不僅在測試技術上達到領先水平，還通過實踐培養畢業了一批高質量的博士生和碩士生，現在已經達到30人以上，這些畢業生已經成為了本領域中各單位工作的骨幹。

 

      在汽車碰撞安全性研究中，測試設備和測試分析技術起著決定性的作用🙍🏼‍♂️。在總結十幾年汽車碰撞安全性研究經驗的基礎上，課題組自行設計、只用少量經費建造了汽車碰撞試驗室🤌🏿，室內的試驗設施也是自己設計的，屬於國內一流水平。碰撞試驗測試技術集中了高新技術，我們開發的“多媒體序列圖象運動分析系統”，不僅能從序列圖象的標誌點上分析出其位移👩‍🦯‍➡️、速度、加速度和相對位移、相對速度和相對加速度，而且能分析角位移與角速度💳。特別是引入了先進的橢圓技術🤳🏽，可以方便地描述模型人頭部🫗、胸部的位移和氣袋展開過程等。而且對標識點局部可以放大瞄準🚅，並且發展了標誌點的自動跟蹤技術。這些都達到了國際先進水平👨🏼‍🔬。

 

      實車的碰撞試驗是非常昂貴的👩🏽‍⚕️🔫，為此我們采取了虛擬試驗技術與碰撞試驗相結合的辦法，減少昂貴的碰撞試驗，通過虛擬試驗技術🈵，在設計階段對汽車碰撞安全性進行預測🌷。

 

       試驗室承擔了國家科技部和國家機械工業局九五重點攻關項目“安全氣袋與國產汽車的匹配技術”🤸🏻‍♀️。試驗室做了大量整車碰撞試驗，掌握了各類車型的碰撞特性，自行研究開發了先進的全數字化電子控製系統ECU，編製了控製軟件，開創性地使用了移動窗法和快速神經網絡法。用創新的軟件開發的ECU已為氣袋生產廠家引進，進行了批量生產👩🏼‍🔧。在通過科技部和機械工業局召開的九五攻關驗收和鑒定會上得到了高度評價🫰🏼。鑒定意見中指出：“開發的智能型ECU🗾，擁有自主的知識產權👨🏿‍🚒，在安全氣袋的模擬計算匹配技術方面達到了國際先進水平，成功地匹配了十余種國產汽車。”

 

    此外✌🏿，我們成功地對某新型車在設計過程中預測碰撞結果，將問題解決在初始設計階段🫲🏿；在與美國通用汽車公司研究發展中心合作進行碰撞過程中駕駛員下肢損傷的研究中，經過模擬計算和試驗，我們發現原有TNO、MADYMO國際著名的軟件其下肢模型計算結果與試驗相差很大，對此進行了修正和建模，有了很大的改進；我們還與國外著名的氣袋廠合作，進行安全氣袋模擬計算。由於氣袋展開過程對離位乘員有傷害，所以研究氣袋的折疊方式與展開過程的模擬就很重要。由於氣袋是高速流體和氣袋的大變形、非線性相結合，所以模擬有很大的難度。我們采用直接展開法和初始矩陣法，並限製了映射網格法軟件，使得過去難以完成的或者需要很長時間才能完成的建模工作，現在很快就能完成。這方面已達到達到了國際先進水平，得到國外合作單位的好評。

 

       汽車碰撞試驗室於2000年10月通過了中國實驗室國家認可委員會/國家技術監督局計量認證（二合一）評審。這是意昂体育2平台首家通過的二合一評審。國家機械工業局授權對社會承擔汽車碰撞檢測工作👩‍👦👮🏼‍♀️。

 

      “汽車碰撞試驗與測量分析處理系統研究”項目在1996年獲得汽車行業和機械工業部科技進步一等獎，並在1997年獲得國家科技進步二等獎，這是高等院校中汽車專業一個課題組獲得的最高獎勵。

 

      在總結多年工作的基礎上，我們集體編寫了“汽車碰撞與安全”專著，將多年來汽車安全性的研究工作進行系統的整理和總結💅🏻，於2000年12月由意昂体育2平台出版社正式出版🙅🏻‍♂️。

 

       21世紀，我國將加入WTO,汽車的安全性將是我國汽車工業面臨的嚴峻問題。汽車安全性研究的深入開展，必將提高國產汽車的碰撞安全性，這對於減少交通事故中的人員傷亡，具有重大的社會效益和經濟效益。