1汽车交通事故 1
1.1概述 1
1.1.1汽车交通事故的定义和分类 1
1.1.2汽车交通事故的一般特性 2
1.2世界交通事故概况 3
1.2.1世界交通事故现状 3
1.2.2世界交通事故的特点 5
1.3我国交通事故概况 8
1.3.1我国交通事故现状 8
1.3.2我国交通事故的特点 9
参考文献 15
2汽车碰撞安全法规 17
2.1概述 17
2.2国外主要汽车碰撞安全法规简介 19
2.2.1美国联邦机动车安全法规（FMVSS） 19
2.2.2欧洲汽车安全法规 21
2.2.3日本道路车辆安全标准 22
2.3国外主要碰撞安全法规比较 22
2.3.1正面碰撞 22
2.3.2侧面碰撞 25
2.4我国汽车碰撞安全法规现状 30
2.4.1我国汽车标准与法规体系 30
2.4.2我国强制性安全标准 31
2.4.3碰撞安全技术法规 32
参考文献 36
3汽车碰撞试验与测试分析技术 37
3.1概述 37
3.2汽车碰撞试验室和碰撞试验 37
3.2.1整车碰撞试验室的构成 37
3.2.2整车碰撞试验 41
3.2.3模拟碰撞试验 45
3.2.4其他实验台 47
3.3电测量技术 49
3.3.1碰撞试验中的数据测量 49
3.3.2碰撞试验用采集器 52
3.3.3碰撞试验用传感器 58
3.3.4数据处理 59
3.4试验用假人 62
3.4.1碰撞试验假人 62
3.4.2碰撞试验对假人的要求 63
3.4.3各种碰撞试验用假人 64
3.4.4假人标定 73
3.5图像运动分析技术 81
3.5.1碰撞试验中的图像采集 81
3.5.2图像分析技术 81
3.5.3序列运动图像分析 83
3.5.4数字化序列图像在计算机中的再现 83
3.5.5目标的标识与跟踪 83
3.5.6目标的运动分析 84
3.5.7序列运动图像分析实例 85
参考文献 86
4汽车碰撞仿真基本理论与建模方法 87
4.1概述 87
4.2非线性有限元基本理论 88
4.2.1基本力学模型与方程 88
4.2.2显式有限元软件积分方法 90
4.2.3单元类型和特性说明 92
4.2.4材料类型 94
4.2.5接触类型和接触算法 95
4.2.6常用有限元软件 97
4.3多刚体动力学法 99
4.3.1多刚体系统运动学的理论基础 99
4.3.2多刚体系统动力学基本原理和计算方法 101
4.3.3常用软件 110
4.4高性能并行计算系统 110
4.4.1并行计算体系结构 110
4.4.2并行计算消息传递平台 113
4.4.3并行计算系统应用实例 114
4.5汽车碰撞仿真建模和应用 117
4.5.1基本模型建立 117
4.5.2设置物理属性 123
4.5.3边界条件设置 124
4.5.4模型调整 125
4.5.5控制选项和输出信息 126
4.5.6计算结果后处理 126
4.6汽车碰撞仿真中的优化方法 128
4.6.1析因试验设计方法 128
4.6.2响应曲面优化方法 131
参考文献 132
5乘员安全防护系统 133
5.1概述 133
5.1.1国内外研究现状 134
5.1.2乘员保护系统装置的开发研究 135
5.1.3乘员约束系统的研究方法 137
5.1.4研究乘员保护系统的有关试验及假人伤害评价指标 138
5.2安全带 139
5.2.1安全带的发展状况 140
5.2.2安全带的种类 140
5.2.3预紧式安全带的工作原理 141
5.2.4限力式安全带的工作原理 143
5.2.5有关法规及试验方法 143
5.3安全气囊技术 143
5.3.1国内外气囊的研究发展状况 144
5.3.2气囊工作原理、组成与分类 145
5.3.3气囊控制系统关键技术要求 152
5.3.4气囊点爆控制算法介绍 153
5.3.5气囊的试验方法 155
5.3.6气囊系统试验 158
5.4座椅及头枕 160
5.4.1座椅 160
5.4.2汽车座椅结构 161
5.4.3座椅的性能要求 162
5.4.4座椅头枕 164
5.4.5座椅头枕性能要求 165
5.5吸能式转向系统对乘员的保护作用 165
5.5.1概述 165
5.5.2三种典型吸能式转向系统简介 166
5.5.3吸能式转向系统的试验研究 168
5.5.4有限元模型的建立和验证 171
5.5.5吸能式转向系统的作用效果和影响因素分析 177
5.6其他保护系统 185
参考文献 187
6汽车正面碰撞安全性设计 188
6.1概述 188
6.2正面碰撞车辆加速度变化与乘员保护分析 189
6.2.1汽车正面碰撞系统化研究的意义及难点 189
6.2.2汽车正面碰撞过程分析 190
6.2.3车辆-乘员模型建立 191
6.3吸能抗弯方形截面薄壁梁设计 199
6.3.1矩形截面薄壁梁轴向压缩特性综述 199
6.3.2薄壁直梁的弯曲变形分析及抗弯设计方法 204
6.3.3具有较高吸能能力的约束梁结构设计 210
6.4汽车正面碰撞车身变形控制方法及应用 213
6.4.1汽车正面耐撞结构设计 213
6.4.2汽车正面碰撞变形控制 214
6.5正面碰撞中乘员约束系统优化匹配 222
6.5.1评价函数的建立 222
6.5.2敏感性分析 223
6.5.3全因子试验设计 225
6.5.4改进方案模拟和试验的对比 228
参考文献 230
7汽车侧面碰撞安全性设计 236
7.1概述 236
7.1.1典型车侧面结构 236
7.1.2车顶结构分析 237
7.1.3 B柱结构分析 237
7.1.4门槛结构分析 238
7.2侧面结构的碰撞过程 239
7.2.1侧面结构的传力路径和侧撞中的变形过程 239
7.2.2碰撞过程中侧面结构对假人伤害的影响 240
7.2.3侧面碰撞时序分析 241
7.3整车侧面碰撞模拟计算 244
7.3.1汽车整车侧面碰撞模拟仿真流程 244
7.3.2汽车整车侧面碰撞模拟实例结果分析 244
7.4侧面碰撞台车试验方法和模拟计算 247
7.4.1侧面碰撞台车试验方法 247
7.4.2预变形车门台车试验探讨 254
7.4.3汽车台车侧面碰撞模拟仿真 258
7.5侧撞结构安全性设计方法 264
7.5.1刚度参数与侧面侵入量的关系 264
7.5.2侧面结构设计方法 266
7.5.3侧面结构改进的实例分析 268
7.6车辆约束系统对侧撞的影响分析 272
7.6.1安全气囊系统的应用 272
7.6.2其他约束系统的应用 273
7.7侧面碰撞安全新技术 273
7.7.1超高强度钢的应用 273
7.7.2 铝合金材料 273
7.7.3激光焊技术 273
7.7.4空腔注塑 274
参考文献 274
8行人碰撞保护 276
8.1概述 276
8.1.1研究背景 276
8.1.2国内外研究现状 277
8.2人车碰撞分析 279
8.2.1人车碰撞过程 279
8.2.2人车碰撞交通事故的特征 281
8.3行人保护性能试验评价方法 283
8.3.1各国行人碰撞保护评价方法简介 283
8.3.2行人保护试验评价方法 286
8.4行人保护系统 298
8.4.1主动式行人保护系统 298
8.4.2被动式行人保护系统 301
参考文献 304
9儿童乘员保护 306
9.1概述 306
9.1.1汽车碰撞事故中的儿童伤亡 306
9.1.2儿童约束系统的保护作用 307
9.1.3车用儿童安全座椅 307
9.2儿童约束系统法规的发展 308
9.2.1世界各国法规 308
9.2.2三大法规体系的相似性 311
9.2.3儿童安全法规存在的问题 312
9.2.4我国汽车儿童约束系统近期研究 312
9.3儿童约束系统的试验研究 312
9.3.1试验台系统构成 313
9.3.2试验基础设备 313
9.4儿童乘员约束系统计算机模拟分析 317
9.5儿童约束系统的新技术 320
参考文献 323
10汽车其他碰撞形式安全性设计 324
10.1概述 324
10.2滚翻 324
10.2.1滚翻事故概述 324
10.2.2汽车滚翻研究方法 328
10.2.3滚翻中的乘员伤害机理 331
10.2.4滚翻中乘员防护设计 332
10.3追尾碰撞下颈部损伤及防护 335
10.3.1追尾碰撞下颈部损伤机理 335
10.3.2追尾碰撞颈部损伤因素分析 338
10.3.3一种主动头枕机构设计研究 354
10.4碰撞相容性 360
10.4.1概述 360
10.4.2碰撞相容性的概念 361
10.4.3正确理解碰撞相容性 363
10.4.4碰撞相容性试验与受伤几率 364
10.4.5改变车辆质量 366
10.4.6碰撞相容性的初步理论分析 367
10.4.7改善碰撞相容性的一些措施 367
参考文献 369