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汽车的车身越坚硬就越安全吗

交通建筑, 物理 你是第2175个围观者 0条评论 供稿者:

汽车的车身越坚硬就越安全吗

在严重的汽车碰撞事故中,一些汽车的部分结构由于撞击发生了明显的变形。因此人们自然想到,是不是因为汽车的车身不够坚硬,才会发生如此严重的变形?

汽车的车身越坚硬就越安全吗

其实,因汽车碰撞所造成的车身变形和破坏,有相当一部分是汽车制造业的工程师们在设计时就刻意为之的,其目的是消耗碰撞前所携带的动能。动能是物体因运动而具有的能量,它的大小与物体的重量成正比,也与物体运动速度的平方成正比。

碰撞结束后,汽车停下来,其速度变为零。碰撞过程通常不超过半秒钟,在如此短的时间内要将汽车的动能完全消耗,必然会造成某些物体的剧烈变形和破坏。如果由乘员来承担这种剧烈变形,那就意味着对人体将造成严重伤害,因此,车辆设计者就希望车身能够尽可能多地承担变形并消耗这些动能,以尽可能避免人员受伤,即使受伤,受伤害的程度也尽可能降到最低。

与此同时,在设计时还要考虑让乘员在碰撞中拥有一定的生存空间。通常,人们将乘员所处车身空间称为乘员舱,这一部分的结构在碰撞中要避免发生太大的变形,以免外物直接威胁到乘员的人身安全。况且,车内常用的乘员保护装置,比如座椅安全带和安全气囊等,也都需要在一定的空间内才能起到正常的保护作用。

因此,相对车身的其他部分而言,乘员舱应当做得更结实一些。而那些位于车身的前部和后部、在多数事故中被首先撞击到的部件,例如保险杠等,则应当被设计成在碰撞下可以发生永久变形的结构,并通过这些变形来消耗汽车的动能。所以,出于保护乘员的目的,车身的不同部位软硬程度也应该做得不同,这些都是需要设计师进行综合考虑的。

当然,任何结构都不可能提供绝对安全的保护功能。如果碰撞非常严重,比如在碰撞前车速很快的情况下,预先设计用于吸收动能的车身结构在达到最大变形后,还没有完全消耗掉所有的动能,这时乘员舱就难以避免会发生结构变形,乘员受伤害的可能性就急剧升高,这就是为什么平时开车不能太快的原因。

节约能源、保护环境是当今社会所提倡的,为了降低汽车的能耗,减少尾气的排放,有人提倡设计并使用又小又轻的汽车,此举也被称为汽车的轻量化。然而,汽车做得过于轻、小,安全性能就会下降。比如,当轻量化汽车撞到静止不动的障碍物上,因为其自身轻,携带的动能少,受损程度会比又重又大的车要小一些。如果与骑自行车者或者行人发生碰撞,因为汽车较轻,那么后两者受到的伤害可能会较小。但是,当轻量化汽车与比它自身大很多、且重很多的汽车相撞时,前者车内的乘员就可能会受到非常严重的伤害。

所以,无论是讨论车身软硬程度,还是讨论车子是该做得又轻又薄,抑或又厚又重,都应该采用辩证的观点。否则,就很可能是好心办坏事。

这家伙很懒,什么都没写!

—— 10why

10why
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