汽车安全保护装置，涉及一种汽车碰撞时可以保护人车安全的装置。现有汽车保护装置“以硬对硬”的方式存在着在冲击力较大时不能有效保护人车安全的问题。汽车安全保护装置，它是由若干个圆环（１）连接而成。本发明专利技术所述安全保护装置的诸多圆环能够完全吸收汽车碰撞时所产生的巨大冲击力，从而保护人车安全，该装置性能可靠，确能达到保证人车安全的目的；同时由于所述装置是由圆环连接而成，因此重量轻，安装该装置后对车辆载荷与重心不会产生影响。同时，本发明专利技术所述装置结构简单、易于制作，可规模化生产，成本低廉，其社会效益和经济效益是非常巨大的，因此利于推广应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种汽车碰撞时可以保护人车安全的装置。
技术介绍
时至今日，汽车已成为人类生活中不可或缺的一部分，然而，在人们尽情地享受着汽车带来的舒适和便捷的同时，却又不得不一次又一次地品尝因它而带来的苦果-道路交通事故所造成的生命和财产的巨大损失。全世界每年因城市道路交通事故造成的经济损失和死亡人数是很惊人的。我国是车祸事故频发国之一，据2001年统计，全年共发生交通事故755000起，死亡106000人，直接经济损失30多亿人民币。在众多的交通肇事中，有很大一部分是由于汽车碰撞(汽车与汽车、汽车与其它物体相撞)引发的事故，这种事故造成的后果往往都很严重。这是因为，现有的汽车安全防护装置是保险杠，以保险杠进行防护的目的在于“以硬对硬”，即以保险杠的坚固性来对抗碰撞时的冲击力来保护人车安全。但实践证明，在冲击力较大时，车体突然发生强烈振动会极大的损害人体健康，并且保险杠的强度也难以承受汽车碰撞时产生的巨大瞬时冲击力，因而常常发生车毁人亡的惨剧。多年来，人们都在寻求一种新的、更加可靠的保险装置，就是如何能象防弹衣一样“以柔克刚”，让它吸收掉绝大部分乃至全部的碰撞能量，以它的毁损换来人车的安全，但目前为止并没有这种理想的装置出现。
技术实现思路
针对现有汽车保护装置“以硬对硬”的方式存在着在冲击力较大时不能有效保护人车安全的问题，本专利技术提供一种能够“以柔克刚”的吸收汽车碰撞时产生的巨大冲击力从而保护人车安全的保护装置。汽车安全保护装置，它是由若干个圆环1连接而成。本专利技术所述安全保护装置的诸多圆环能够完全吸收汽车碰撞时所产生的巨大冲击力，从而保护人车安全，该装置性能可靠，确能达到保证人车安全的目的；同时由于所述装置是由圆环连接而成，因此重量轻，安装该装置后对车辆载荷与重心不会产生影响。同时，本专利技术所述装置结构简单、易于制作，可规模化生产，成本低廉，其社会效益和经济效益是非常巨大的，因此利于推广应用。附图说明图1是本专利技术所述装置整体结构示意图，图2是圆环受力方向示意图，图3是圆环1的结构示意图。具体实施例方式具体实施方式一参照图1、图3，本实施方式提供的安全保护装置是由若干个圆环1连接而成，相邻两个圆环1之间采用粘结方式连接，也可以采用其他方式进行连接固定。所述圆环以塑性较好的金属材料制成，相邻圆环之间按长度方向、宽度方向及高度方向进行排列设置，在汽车发生碰撞时诸多塑性较好的圆环会发生变形，在大量的圆环变形过程中即可吸收碰撞时产生的冲击力，从而保护人车的安全。实际使用过程中可以根据车体的需要选择各种塑性较好的材料制成不同厚度、直径和高度的圆环。具体实施方式二本实施方式所述圆环1采用60Si2Mn弹簧钢制造而成，制成的圆环1壁厚t在0.5～5mm，内径D在0.5～5cm，圆环的高H在1～3mm之间，将所得圆环1通过翻砂紧密连接成为长1.2m，宽0.24m，高0.008m的汽车安全保护装置固定在货车的前端和后端，该装置可以有效保护货车碰撞时车体及车内人员的安全。具体实施方式三本实施方式所述圆环1采用60Si2MnA弹簧钢制备而成，制成的圆环1壁厚t为0.7mm，内径D在4cm，圆环的高H在1.5mm，将所得圆环1通过胶接进行紧密粘结成为长1.2m，宽0.2m，高0.01m的汽车安全保护装置固定在轿车的前端和后端，实验证明，该装置可以有效保护轿车碰撞时车体及车内人员的安全。具体实施方式四本实施方式所述圆环1采用55CrMnA弹簧钢制备而成，制成的圆环1壁厚t为1.0mm，内径D在1cm，圆环的高H在1.0mm，将所得圆环1通过胶接进行紧密粘结成为长1.2m，宽0.2m，高0.01m的汽车安全保护装置固定在轿车的前端和后端，实验证明，该装置可以有效保护轿车碰撞时车体及车内人员的安全。具体实施方式五本实施方式所述圆环1分别采用65Mn和60Si2CrVA弹簧钢制成壁厚t为1.5mm，内径D为1cm，圆环的高H为1mm的圆环，将用所述两种材料制成的圆环按1∶1的比例混合使用，采用不相同材料制成的圆环相邻设置并用翻砂紧密连接成为长1.5m，宽0.24m，高0.008m的汽车安全保护装置，将所得装置固定在货车的前端和后端，该装置可以有效保护货车碰撞时车体及车内人员的安全。下面是本专利技术所述汽车安全保护装置使用时的安全性计算。一、初步计算一个半径为R的圆环，在径向集中载荷P的作用下，可以围绕四个塑性铰2压垮，参照图2，此过程遵循如下规律Po＝4Mo/R(1)Mo＝бot2/4 (2)P＝Po/1/2(3)其中，Po为圆环的初始压垮载荷；Mo为单位长度的塑性弯矩，t为圆环的壁厚，бo为一维屈服应力。如能找到一种适当的圆环并把它们组装在一起，那么当车辆发生碰撞时，碰撞力将把这些圆环压垮，使汽车失去前冲的能量而停下来，从而达到保护人车的目的。现选择由65Mn型和60Si2CrVA型弹簧钢制作一种直径为2cm、壁厚和高各为1mm的圆环，两种材料的屈服强度бs值分别是80kgf/mm2和170kgf/mm2，将其取作бo值，代入(2)式分别为65Mn型Mo＝80×1/4＝20(kgf)60Si2CrVA型Mo＝170×1/4＝42.5(kgf)再将所得数值代入(1)式，分别为65Mn型Po＝4×20/10＝8(kgf)60Si2CrVA型Po＝4×42.5/10＝17(kgf)以上为两种不同材质圆环的初始压垮载荷。若选取半径R为1.0mm、圆环不同数值的壁厚t代入以上公式进行计算，则可得出不同的Po值，现将其列表如下表1 两种材质与不同壁厚数值的Po值 将表1中某一种(或几种)圆环水平紧密排列若干层，层与层间亦紧密相接，使其成为具有一定体积的阵列便得到本专利技术所述的汽车安全保护装置。将此保护装置固定于汽车大梁两端，当汽车发生碰撞时，位于保护装置前后两面的圆环将因最先受到冲击而毁坏，接着，冲击力被传至第二排，第三排……直至汽车的冲力被耗尽而最终停下来。此种保护装置能否完全吸收车辆碰撞时的冲力？其吸收的大概过程是怎样的？下面我们通过数学计算予以说明。二、抗碰撞冲击的描述由运动学知，描述匀变速运动的三个普遍公式之一有Vt2-Vo2＝2as (5)其中，V＝t是物体的末速度；Vo是物体的初速度；a是物体的加速度；s是以加速度a进行运动的物体走过的距离。对于汽车碰撞而言，a＜0，Vt＝0，s为圆环保险杠的水平纵向宽度。假若圆环保险杠迫使汽车产生的a(a＜O，以-a表示)满足下面算式-Vo2≥-2as(6)或Vo2≤2as (7)则此保险杠即符合安全要求。下面我们通过算式(3)，并举例来说明这一点。在算式(3)中P＝Po/1/2，其中，δ为圆环直径被压缩的长度；D为圆环的直径。在圆环即将被压缩的瞬间，即δ＝0时，上式分母为1，则P＝Po，说明圆环开始被压缩变形时受力最大，此力即为“初始压垮载荷”。当δ＝D，即圆环被完全压垮，已成为一“线”时，上式分母等于 此时，P＝0.71Po，作用力P值最小。从中可以看出，圆环受压变形直至彻底毁坏，是一个连续不断的受力过程，其所受的压力P，是从Po到0.71Po不断变化的。在这一过程中，圆环所受的全部外力，就是从Po到0.7lPo所有力的总和。采用适当方法，确定一些有代表性的“节点”，求本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种汽车安全保护装置，其特征在于它是由若干个圆环（１）连接而成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宋连贵，
申请(专利权)人：宋连贵，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]
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