学习任务18损伤评估
能够简单地分析汽车碰撞力。
能够列出车架的损伤类型，并说明每种损伤类型的判断方法。能够分析承载式车身碰撞后的变形倾向以及损伤类型。
能够完成目测检查车身损伤的工作。
能够规范填写损伤评估报告。
车辆正面碰撞损伤评估与分析，并完成损伤评估报告
学习引导
相关知识—查勘损伤车辆—分析碰撞力方向及大小—确定直接损伤范围和程度—分析间接损伤范围和程度—拟定修复方案—填写损伤评估报告。
严重损坏的车辆，除了车身的外部板件的变形外，车身的结构件也发生了弯曲、扭曲等变形，非车身零部件也会有损伤，一般需要上矫正平台，才能完成修理工作。严重损坏的车。
一、车身碰撞的受力分析
车辆碰撞事故引起的车身变形和损坏千变万化，没有碰撞损伤完全相同的车辆。但由于车身结构的特点，车身在经受碰撞时的损伤也是有一定的规律可循的。掌握这个规律对车身维修，尤其是碰撞损伤的车身维修具有指导意义。车身碰撞损伤都是由受到外力引起的，掌握车辆碰撞受力的分析方法，再结合车身的结构特点对车身变形进行分析将起到事半功倍的效果。
车辆在经受碰撞后的损伤状况是非常复杂的，引起损伤的最根本原因是受力。只有对车辆在发生碰撞时的受力情况进行科学、正确的分析，才能准确地把握车辆的损伤形式、部位，确定出具体损伤的发生原因，这一点不但对车辆损伤的判定具有重要的意义，对今后的修复工作同样也具有指导性的意义。
车辆在发生碰撞时的受力状况也是非常复杂的，归纳起来主要有以下几个方面：
（1）直接碰撞部位所受到的撞击力，这是车辆碰撞损伤的主因。
（2）如果被撞击物体是非固定体，且其遭受撞击部位位于该物体质心的下方，则在撞击发生时该物体会被抛起，以下落的方式将车身砸伤。
（3）惯性力造成的损伤。惯性力造成的损伤主要表现在两个方面：一是车身上安装的较重总成部件、乘客、载货等，在发生碰撞时因惯性对车身造成冲击；二是车身本体由于惯性力作用而发生弯曲、翘曲等变形。
1.碰撞力分析
（1）直接碰撞力
汽车碰撞时所受力的大小与其运动状态、碰撞体的形式、碰撞持续的时间、碰撞后的运动状态等有很大的关系。在碰撞发生后可以根据动量守恒原理和作用力与反作用力原理，对主动碰撞车辆或被动碰撞车辆所受的撞击力进行大致的估算。下面以主动碰撞车辆为例进行讨论。
汽车行驶本身是积聚了一定的能量的，当撞击发生时，运动能量的全部或部分会转换成冲击能量，使车身构件在吸收这一能量的过程中产生变形。车辆在以一定的速度行驶时，其运动能量W的大小与车辆的总质量m和当时的运动速度r的平方成正比，即：
式中W—运动能量（J）m—车辆的总质量（kg）；狏一车辆行驶速度（m/s）。
由上式可以看出，一辆汽车其总质量越大，行驶的速度越高，其积聚的运动能量也越大。在发生碰撞事故时，车辆以一定的速度行驶，这个速度称为初速度，以狏初表示，由于碰撞使车速迅速降低，碰撞后的车速称为末速度，以狏末表示，则在碰撞中转化为冲击能量的动能为碰撞力的大小除与车辆所具备的动能有关外，还与碰撞持续的时间、被碰撞物体所具的总质量和速度、发生碰撞后车辆的运动状态以及两相撞物体吸收动能的能力等因素有关。
式中狋表示相撞持续的时间。
由以上分析可知：若车辆与固定刚性体（如建筑物等）发生碰撞，因固定刚性体的总质量可以设为无穷大，碰撞不会产生位移且吸收能量很小，所以车辆碰撞时的车速将在瞬间降为零，则由于其碰撞能量将全部为车辆本身所吸收，因此对车辆的损伤最大。
若车辆与非固定体（如运动或静止的车辆）相撞，需要具体情况具体分析。如果与相对运动的物体相撞（对撞），且碰撞后两物体的运动速度为零，则有：
式中犿1狏、犿狏2分别表示相撞两物体的总质量和碰撞发生时的速度。
可见碰撞力也非常大，对车辆的损伤会很严重；但与同向运动的物体发生碰撞（追尾）时，由于被追尾车辆获得一定的能量将产生加速度，吸收了部分动能，追尾车辆也不会因碰撞而停止，还会以一定的速度行进，所以碰撞力将会很低，造成的影响不会像与固定刚性体碰撞那样的严重。所以，如果车辆以相同的条件行驶时碰撞对车辆的影响最大。
以上是以车辆正面碰撞为例作出的分析，车身从不同的结构角度上受到其他载荷的冲击时，也有如上所述的性质，可以仿此进行分析。
由于碰撞所造成的车身损伤程度，虽然主要取决于碰撞力，但车身着力点的状况也对车身损伤起决定性的作用。在其他条件等同时，如果车身以其一个平面与另外一个平面物体相撞，那么此时车身所受到的损伤将比车身以较小的端面与另一个非平面（如柱子、墙角等）物体相撞时的损伤小。
如图18—2（a）所示的车辆与一堵墙正面相撞，因车辆正面面积较大且墙面平直，所以撞击力以均布载荷的形式作用于车身，总体作用力虽然很大，但由平面均匀分配后对车身的影响减小很多；如图18—2（b）所示为车辆与柱状体相撞，虽然其总体作用力与图18—2（a）车辆相同，但由于力量作用面积小，所以引起的损伤比前者要严重得多。
另外碰撞时作用力的方向与汽车重心的相对位置，对车身的整体变形也会产生不同的影响。其中，作用力的方向与汽车重心位置重合的，称为向心式碰撞；作用力的方向与汽车重心位置不重合的，称为偏心式碰撞。一般有图18—3所示的几种类型。
显然，正面向心式碰撞的危害是最严重的，而来自后方的向心式追尾碰撞危害则相对要小得多。
来自车身侧面的向心式碰撞，其冲击力恰恰指向汽车重心，侧向冲击力与重心位置重合的结果是，使碰撞过程中汽车的横移受到了限制（即不易发生整体横向滑移），力的作用时间也因此表现为瞬时性。所以，在其他条件相同的情况下，其损伤程度往往较为严重。
如果来自车身侧面的碰撞力偏离汽车重心，则会使车身整体以重心为轴产生回转现象。而这种扭转的关键，是延长了碰撞力的作用时间，冲击能量也因此被相应地减弱了。更通俗地解释是，偏转使车身产生了避让效应，它有助于减轻碰撞对车身的伤害程度。
偏心式碰撞所产生的回转力矩的大小，决定了避让效应的优劣。即着力点与汽车重心的距离越大，其避让效应越是突出；反之，则避让效应减弱。
应当说明的是，上述的分析是在假定车辆未采取任何减速措施的情况下进行讨论的，且认为车辆的末速度也完全是由于碰撞力而造成的。但在实际事故发生时司机往往会采取一定的制动和避让等措施，使车辆在碰撞时的运动速度已经降到了一个比较低的水平，其原来具备的较大的运动能量大部分会消耗在制动所造成的摩擦中，相撞时的运动能量已经比较低了。碰撞发生后，车辆的运动末速度也会受制动的影响。另外，碰撞时被撞物体会获取能量而产生加速度，并可能有较大的变形而吸收了部分能量，加上碰撞持续的时间难以确定等因素，所以，上面的公式只可对碰撞力进行分析时使用，并大致估算碰撞力的大小，并不能准确地计算车辆的实际受力，但这对车辆的损伤诊断已经足够了。
（2）惯性力
车辆在碰撞时，直接碰撞力是主要因素，对车身的损伤也最大最直接，但由于碰撞而产生的其他力，如惯性力等也同样对车身造成巨大的影响，下面简单地进行分析。
车辆在行驶时具备一定的惯性力，车上搭载的发动机、变速箱等总成以及车上的乘客、载重的货物等，与车辆一同行驶，也具备一定的惯性力。在碰撞发生时，除碰撞力对车身造成损伤外，这些来自车辆自身和载重由于惯性作用对车身同样具有冲击力，造成二次冲击损伤，这种由惯性力对车身造成的损伤同样是非常严重的，在进行碰撞分析诊断时尤其不能忽视。
如图18—4所示为发生碰撞时，车辆由于自身的惯性作用而造成的变形情况。汽车与一固定刚性体相撞，车速瞬间降为零，此时车身整体在惯性作用下有一个向前翻转的趋势，车身后部腾起，之后又重重跌落。车身某些强度薄弱的地方经受不住后部巨大的惯性转矩和跌落时的冲击，发生较大变形，车顶后部上翘，车辆后地板弯曲，后翼板等均有不同程度的破坏。
为车辆上的乘客和载货在惯性作用下对车身产生的二次冲击。此类冲击将影响到车顶、后背厢盖、仪表台、前风挡玻璃和车内座椅、饰件等。
除上述情况外，车载总成等也会由于惯性作用而对车身造成损伤。以前置发动机前轮驱动车辆为例，发动机总成与传动系统以一个整体固定于车身上，总质量几百千克。如此之大的质量在与车辆一同高速行驶时积聚了很高的动能。当发生正面碰撞时，车身的速度很快下降，而这两个总成由于惯性仍然前冲，巨大的力量会对支撑连接部位造成撕裂并发生位移，影响到整体的定位参数。
（3）下砸力这个力量多来自车辆与非固定物体的碰撞。车辆与一个非固定物体相撞时，如果被碰撞物体质量较小且质心较高，而车辆碰撞点位于该物体质心的下方，此时，被撞物体在惯性作用下会向车辆翻倒并可能滚过车身的整个上部，对车身的上部非直接撞击部位造成砸伤。车辆与一较高的非固定击，发动机舱盖在承受撞击力时已经发生较大的变形，当该被撞物体向车辆翻倒时，发动机舱盖又承受了第二次的下砸力，则其变形情况更加复杂。
2.力的合成与分解
理论和实践都证明，同时作用在物体上同一个点的两个力可以合成一个力，在力学上称为“合力”其中合力的作用点不变，其大小和作用方向（作用线）为：以这两个已知的力为相邻边所作的平行四边形的对角线。该对角线的长度为合力的大小，对角线的方向为合力的作用方向，这个法则称为力的平行四边形法则。如图18—7所示，作用于物体上A点的两个已知力巧和丹的合力忆可以用向量式表示如下：
R=F1+F2
即合力R等于分力Fi与犉2的向量和。
同理，应用力的平行四边形法则可以将作用于同一个点的多个力进行向量和，也可以将一个力按照已知的方向分解为作用于同一点的两个或多个力。如图18—8（a）所示，欲求作用力F沿物体边框方向作用的两个分力Fi和F2的大小，只需以F为对角线，以已知的两条边的方向为平行四边形的两边作出平行四边形，则可得出沿边框方向作用的两个分力的大小。
汽车在碰撞时碰撞力为一个力，且一般都与车身呈一定的角度，在这种情况下碰撞力犉的作用线是一个空间结构，它不能向内延伸，碰撞力只有沿着车辆的板件或构件结构传递。这个例子，我们将力犉简单分解为沿板件方向传播的3个分力X、Y、犣，即垂直分量犣、水平纵向分量犡和水平横向分量Y。在已知力犉的大小（向量长度）、作用点0和3个分量的坐标轴夹角的情况下，个分力可由以下公式求得：
X二F—cosaY=F—cosPZ二F—cosY以前车身的碰撞事故为例，如图18—9所示，如果碰撞力与水平方向呈角《作用于前翼子板上点A时，则力A，A可分解为垂直方向AB和水平方向AC两个方向上的力，如图18—9（a）所示。若碰撞力AAA同时侧向角P作用于A点，于水平、垂直两个方向均于车身构件形成一定的夹角时，则力将沿3个方向分解。其中，A—的分力向内，将翼子板前端推向散热器上架及发动机盖；AC分力向后，将翼子板前端推向中间车身；AB分力向下，将翼子板前端推向前车身下部。
从以上的例子我们可以看出，通过对车辆碰撞点的受力情况进行分析，可以很快地找到车身损伤的受力传递路线，沿着这条路线可以发现距离碰撞点较远的地方的损坏情况。用受力分析的方法对车身进行损伤检查是非常全面的，它可以指导我们对一些重点部位进行必要的检测，不会只局限在碰撞损伤点周围而漏掉非常重要的部位。
二、碰撞对车身的影响
1.碰撞情况的确定
为了准确地判定车辆的损伤，车身修理人员要准确地掌握碰撞事故发生时的具体情况，通过与司机交谈、现场观察等，对车辆有一个基本的了解，并且要非常注意以下几个方面：
（1）事故车辆的车型结构、车辆基本尺寸等。
（2）碰撞时的车速和碰撞位置等。
（3）碰撞的准确位置、碰撞力的方向和角度等。
（4）车辆的载重情况，人员或货物的数量和位置等。
在了解了上述基本情况后，再结合上一节所述的受力分析将会比较顺利地对车辆进行检查。有经验的车身维修人员还应对不同类型的车辆在发生碰撞时的不同变形特点有更进一步的了解，这对车辆的损伤判断和制定修理方案有很好的帮助。
车辆发生碰撞事故后，由于碰撞力的大小、位置、方向和力的传递等，对车身板件和结构件所造成的损伤无一相同，但事故发生时驾驶员的反应和车辆的结构等在某种程度上对车辆的损伤也有一定的决定作用，这是有一定的规律可循的。
如果驾驶员紧急转向，想躲开障碍，那么车辆将受到侧面撞击和侧面损坏。如果驾驶员的反应是紧急制动，那么车辆将受到正面碰撞，如图18—11所示。正面碰撞时，如果撞击点较高，就会引起车发动机罩和车顶上翻，车尾下凹；而如果撞击点较低，由于车身惯性就会使车尾上翻，而车顶将前移，前车门顶部和车顶轮廓线间将出现较大裂口，图18—11驾驶员的第二反应是紧急制动，那么车辆将受到正面碰撞另一种需要考虑的情况是一辆轿车撞上一辆正行驶的轿车，如图18—12所示。如果汽车1撞到行驶中的汽车2的侧面上，汽车1的运动将向后挤压其前端。同时汽车2的运动还将汽车1向侧面拖动。因此虽然仅有一处碰撞，却在两个方向上都有损坏。
2.碰撞对非承载式车身的影响
许多车辆采用非承载式车身结构，如皮卡、越野车辆等。这些车辆有坚固的车架，车身通过螺栓和橡胶垫固定在车架上，在发生碰撞时，由于有坚固的车架承受巨大撞击力，车身的损伤程度往往会轻一些，因此在对车辆进行修复时重点是对车架的矫正。
非承载式车身的车架上设置了一些碰撞吸能区，在遭受较大的冲击时发生变形来吸收碰撞能量，车架的变形大致可以分为以下5个类型：
（1）左右弯曲
