摘 要：通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外座椅安全相關(guān)法規(guī)中靜態(tài)試驗(yàn)方法和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法的對(duì)比分析，并結(jié)合客車碰撞事故中座椅系統(tǒng)受力分析，提出座椅及其車輛固定件強(qiáng)度靜態(tài)試驗(yàn)方法和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法的提升建議，為GB130572014標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)提供參考。

關(guān)鍵詞：客車座椅；車輛固定件；強(qiáng)度分析；標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比

座椅系統(tǒng)作為十分重要的約束部件，在各種碰撞事故中對(duì)乘員起到保護(hù)作用，避免發(fā)生劇烈的二次碰撞[1，2]?？蛙囉捎诔休d人數(shù)眾多，座椅系統(tǒng)一旦發(fā)生失效，極可能帶來(lái)群死群傷的嚴(yán)重后果。因此，客車座椅系統(tǒng)碰撞安全性研究尤為重要。

為保證客車座椅系統(tǒng)安全性，世界主流國(guó)家和地區(qū)均對(duì)客車座椅及其固定件強(qiáng)度制定相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。本文從座椅系統(tǒng)受力機(jī)理出發(fā)，對(duì)比歐標(biāo)、美標(biāo)、澳標(biāo)及國(guó)標(biāo)對(duì)座椅及其固定件強(qiáng)度相關(guān)試驗(yàn)方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)我國(guó)座椅及其固定件強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)提供技術(shù)參考。

1 客車座椅碰撞安全分析

車輛碰撞過(guò)程中，座椅系統(tǒng)（包括安全帶、靠背、椅腿及車身固定件）對(duì)乘員進(jìn)行約束和保護(hù)。

客車座椅受力示意圖

碰撞過(guò)程中，座椅受力示意圖如上圖所示。座椅所受載荷除了自身慣性載荷和乘員施加在安全帶上的載荷以外，還可能收到受到后排未系安全帶的乘客碰撞載荷。因此，座椅自身及其與車身的連接強(qiáng)度必須安全可靠。一旦座椅與車身連接失效，乘員生存空間將會(huì)受到侵入，致使乘員受到擠壓傷害，比如“8.10陜西安康特大交通事故”。相反，如果座椅系統(tǒng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度過(guò)大，安全帶約束不合理，則乘員動(dòng)能得不到有效耗散，乘員也可能受到嚴(yán)重的約束或撞擊損傷。因此，必須優(yōu)化匹配座椅系統(tǒng)的強(qiáng)度和剛度，有效保護(hù)乘員安全。

2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)法規(guī)對(duì)比分析

2.1 國(guó)內(nèi)外客車座椅安全法規(guī)介紹

目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)客車座椅的安全法規(guī)主要包括中國(guó)GB 13057《客車座椅及其車輛固定件的強(qiáng)度》[3]、歐洲ECE R80《大型客車座椅認(rèn)證及座椅強(qiáng)度和固定件強(qiáng)度有關(guān)的車輛認(rèn)證的統(tǒng)一規(guī)定》，[4]美國(guó)FMVSS 207《座椅系統(tǒng)》[5]和澳大利亞ADR 68/00《客車座椅乘員防護(hù)》。[6]其對(duì)比關(guān)系如表1所示。中國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)基本都是引用歐標(biāo)，相對(duì)ECE R80，GB 13057主要取消了靜態(tài)試驗(yàn)方法。在歐標(biāo)ECE R80、澳標(biāo)ADR 68中的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)被認(rèn)為是等效的，可相互替換。

2.2 靜態(tài)試驗(yàn)方法

靜態(tài)試驗(yàn)方法是通過(guò)靜態(tài)拉力試驗(yàn)臺(tái)，對(duì)座椅或者代表座椅的剛性結(jié)構(gòu)件進(jìn)行加載試驗(yàn)。國(guó)內(nèi)外座椅安全標(biāo)準(zhǔn)靜態(tài)試驗(yàn)方法如表2所示。國(guó)標(biāo)GB13057 采用靜態(tài)試驗(yàn)方法僅驗(yàn)證車輛固定件強(qiáng)度，試驗(yàn)對(duì)象可以是座椅，也可以是代表座椅的剛性結(jié)構(gòu)件。歐標(biāo) ECE R80、美標(biāo)FMVSS 207和澳標(biāo)ADR 6800同時(shí)驗(yàn)證座椅及車輛固定件強(qiáng)度。其中，歐標(biāo)ECE R80 上模塊和下模塊施加載荷分別約為1333.3N和4000N，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于美標(biāo)FMVSS 207和澳標(biāo)ADR 6800施加載荷。

2.3 動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法

動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法采用加速（減速）臺(tái)車形式，以一定速度進(jìn)行試車碰撞模擬的方法，更接近實(shí)際情況。其中，美標(biāo)FMVSS207沒(méi)有動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法，國(guó)標(biāo)GB 13057和歐標(biāo)ECER80試驗(yàn)方法一致，澳標(biāo)ADR6800最嚴(yán)格，對(duì)比如表3所示。ADR6800碰撞速度不低于不低于49 km/h，加速度不低于20g且持續(xù)時(shí)間不低于20ms，碰撞強(qiáng)度遠(yuǎn)高于其他標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，考核工況為前排乘客系安全帶，后排乘客不系安全帶，即座椅不僅承受前排假人慣性力還承受后排乘客撞擊力。

3 國(guó)內(nèi)法規(guī)提升建議

乘客座椅是客車上的重要總成件，直接涉及到車輛行駛過(guò)程中乘客的人身安全。國(guó)家安監(jiān)局關(guān)于“8.10事故”調(diào)查報(bào)告中明確提出需要研究提升客車座椅與車輛固定件強(qiáng)度，提升GB13057對(duì)靜態(tài)試驗(yàn)方法和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法的要求。結(jié)合上述分析，提出提升建議如下：

（1）靜態(tài)試驗(yàn)方法：建議參照美標(biāo)FMVSS207加載力要求，對(duì)代表座椅的剛性結(jié)構(gòu)進(jìn)行加載，主要考核座椅和車輛的連接強(qiáng)度，解決在交通事故中，座椅和車輛脫開(kāi)的問(wèn)題。

（2）靜態(tài)試驗(yàn)方法：建議參照澳標(biāo)ADR6800澳標(biāo)ADR 6800的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行升級(jí)，能夠更加真實(shí)的反映出客車發(fā)生碰撞事故時(shí)座椅及其車輛固定件的連接強(qiáng)度及乘員身體的傷害程度。

參考文獻(xiàn)：

[1]邱少波.汽車座椅系統(tǒng)的安全性要求及評(píng)價(jià).汽車技術(shù)，1996（7）：1219.

[2]王剛，張金換，黃世霖，等.澳大利亞客車座椅動(dòng)態(tài)試驗(yàn)與分析.公路交通科技，2003，20（1）：151154.

[3]GB 130572014.客車座椅及其車輛固定件的強(qiáng)度[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2014.

[4]ECE R80 Uniform Provisions Concerning the Approval of Seats of Large Passenger Vehicles and of these Vehicles with Regard to the Strength of the Seats and their Anchorages （Revision 1）25 October，2011.

[5]美國(guó)CFR.運(yùn)輸?shù)?71 部分：聯(lián)邦機(jī)動(dòng)車輛安全標(biāo)準(zhǔn)第571.207節(jié)：207 號(hào)標(biāo)準(zhǔn)：座椅系統(tǒng)：CFR 49571.2071998[S].1998：5.

[6]Circular 68/0021.Selection of Test Vehicles for Demonstration of Compliance with ADR 68/00[S].Motor Vehicle Standards Act.Australian.

項(xiàng)目：鄭州市科技計(jì)劃支撐項(xiàng)目（客車安全關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化）（編號(hào)141PZDGG115）資助

作者簡(jiǎn)介：司俊德（1982），男，漢族，河南鄭州人，博士，研究方向：客車安全技術(shù)研究。