【摘要】汽車維護(hù)的安全與可靠性和其結(jié)構(gòu)破壞性的測(cè)量修復(fù)直接相關(guān)，論文從汽車結(jié)構(gòu)破壞性的變形模式出發(fā)，分析碰撞的特點(diǎn)和車身的安全結(jié)構(gòu)，通過車身結(jié)構(gòu)性破壞的測(cè)量和修復(fù)來闡述其中的作用，筆者結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，以下將簡(jiǎn)要論述，相關(guān)論點(diǎn)僅作參考。

【關(guān)鍵詞】汽車車身；結(jié)構(gòu)性；破壞；測(cè)量；修復(fù)

1.引言

汽車在碰撞過程中，由于強(qiáng)大的撞擊力會(huì)導(dǎo)致汽車的巨大損傷，直接作用于乘車人員，由于其碰撞的復(fù)雜性，諸如正面碰撞、翻滾碰撞、后面碰撞等，作用的撞擊力的方向和大小也非常復(fù)雜，導(dǎo)致的車身結(jié)構(gòu)的破壞形式難以界定，其導(dǎo)致的破壞形式主要有外觀輕度破壞、關(guān)鍵部件損壞和結(jié)構(gòu)損傷三類，因而根據(jù)不同的損壞形式對(duì)車聲結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)量和修復(fù)，將損失降低到最少。并且車身結(jié)構(gòu)的測(cè)量和修復(fù)工作關(guān)乎到以后的使用情況，可以說是汽車后續(xù)質(zhì)量安全的重要影響因素，避免再次出現(xiàn)同類險(xiǎn)情。論文將從汽車車身的撞擊特征和安全結(jié)構(gòu)等方面著手分析，提出測(cè)量和修復(fù)方法，為改善相關(guān)研究貢獻(xiàn)一份力量。

2.汽車車身結(jié)構(gòu)與撞擊分析

在日常使用的汽車當(dāng)中，主要的節(jié)后采用薄壁梁形和接頭組成框架，形成承載式的結(jié)構(gòu)模式，整個(gè)車體的強(qiáng)度根據(jù)其特點(diǎn)有所不同，主要有三類強(qiáng)度區(qū)域：其一，車身前部結(jié)構(gòu)區(qū)域，為緩沖吸能區(qū)域，當(dāng)遭到正面撞擊時(shí)允許較大的變形，緩解乘車人員承受的沖擊力；其二，乘車安全區(qū)，此區(qū)域是保證乘車人員安全的最為重要的區(qū)域，不允許部件有大的變形，以免傷害到人員，提供足夠的生存空間；其三，后部結(jié)構(gòu)區(qū)域，為緩沖吸能區(qū)域，當(dāng)汽車后面遭受撞擊時(shí)允許較大的變形，緩解乘車人員承受的沖擊力。車身碰撞時(shí)大致可以分為兩大類：縱向碰撞和側(cè)向碰撞，以下將分別論述：

（1）縱向碰撞：縱向碰撞分為低速區(qū)、中速區(qū)和高速區(qū)，低速區(qū)碰撞時(shí)由于車體的整體剛性可以承受此類力的撞擊，變形較小；中速碰撞區(qū)的受力比較均勻，能量能夠被均勻的吸收，以前梁的“預(yù)變形技術(shù)”來吸能，可以弱化某些部位的變形程度，當(dāng)撞擊力達(dá)到屈服值時(shí)，前梁斷面會(huì)縮小，繞梁彎曲以承載沖擊力，其表現(xiàn)的形式如圖1所示；高速碰撞區(qū)，也稱為自身保護(hù)區(qū)，由于車身前圍板與懸架之間的應(yīng)力集中，變形急劇上升，而為了阻止大變形傳遞到乘車安全區(qū)，要求該段有很大的剛性和強(qiáng)度。

（2）側(cè)向碰撞：一般車身遭受側(cè)向的碰撞時(shí)，其部位為立柱或車門，側(cè)向碰撞導(dǎo)致的事故比較嚴(yán)重，由于乘車人員的空間受到較大的擠壓，一般乘員的跨點(diǎn)水平面上的內(nèi)板凹陷不能超過0.3m，因而確保立柱和車門的變形要很小，側(cè)面的構(gòu)建剛度必須足夠大，一般有兩個(gè)方面的關(guān)注因素：其一，車門底板下的橫梁和車門抗撞梁的設(shè)置，其剛度和吸能能力都對(duì)側(cè)向力的作用有很大的影響；其二，門檻接頭與車身立柱的剛度，這是抗側(cè)向擠壓的最重要指標(biāo)，其剛度大小直接決定了側(cè)向撞擊的作用損害程度。側(cè)向碰撞中變形順序分別為彎曲、壓縮、增寬和扭轉(zhuǎn)，而其結(jié)構(gòu)的修復(fù)必須逆序進(jìn)行，才能保證結(jié)構(gòu)性的修復(fù)效果較好。

3.汽車車身結(jié)構(gòu)破壞性的測(cè)量與修復(fù)方法

3.1 車身結(jié)構(gòu)破壞性的測(cè)量

車身結(jié)構(gòu)破壞性的測(cè)量一般分為以下兩個(gè)步驟：

（1）車身的固定：由于車身受到撞擊，變形較大，其結(jié)構(gòu)具有一定的復(fù)雜性，而為了準(zhǔn)確測(cè)量車身結(jié)構(gòu)破壞的程度，首先要取得精確性的數(shù)據(jù)，因而車身的固定必不可少，也是對(duì)車身結(jié)構(gòu)破壞檢測(cè)人員的安全保障，以免出現(xiàn)不必要的安全事故。一般要確定3個(gè)固定點(diǎn)，通過主夾具將車輛固定在校正臺(tái)上，使之成為一個(gè)剛性整體，減少測(cè)量的波動(dòng)性。但在固定中，還要適當(dāng)?shù)囊胼o助固定點(diǎn)，對(duì)車身的對(duì)個(gè)方位進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓潭?，減少應(yīng)力集中對(duì)車身結(jié)構(gòu)的破壞，便于測(cè)量方向的控制，而且這也是為車身結(jié)構(gòu)的修復(fù)打下良好的基礎(chǔ)。

（2）車身結(jié)構(gòu)破壞性的測(cè)量：車身結(jié)構(gòu)破壞性的測(cè)量主要集中在車身構(gòu)件變形的測(cè)量，測(cè)量中一般要用到多個(gè)測(cè)量基準(zhǔn)：其一，高度尺寸測(cè)量基準(zhǔn)，利用車身后橫梁、車門橫梁、圍板橫梁等作為控制點(diǎn)，以車身底板為基準(zhǔn)水平面，作為高度測(cè)量的對(duì)照；其二，長(zhǎng)度尺寸的測(cè)量基準(zhǔn)，將汽車分為左右對(duì)稱的兩部分，兩個(gè)平面以后車橫梁和前圍板處，其中心面是長(zhǎng)度測(cè)量的基準(zhǔn)；其三，長(zhǎng)、寬、高三維數(shù)據(jù)測(cè)量的基準(zhǔn)，利用機(jī)械臂、電子測(cè)量、萬(wàn)能測(cè)量和聲吶測(cè)量等手段，實(shí)現(xiàn)空間三維坐標(biāo)點(diǎn)的測(cè)量，此時(shí)就要規(guī)定三維坐標(biāo)的原點(diǎn)和坐標(biāo)軸，此外，此類測(cè)量還能實(shí)現(xiàn)直線夾角、平面夾角的測(cè)量，可以得到任意的三維數(shù)據(jù)，三維測(cè)量可以有效的減少測(cè)量的誤差，提高車聲修理的精度，尤其是校正儀配合拉伸修復(fù)的同步進(jìn)行，可以掌握實(shí)時(shí)化的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，降低返修率。

3.2 車身結(jié)構(gòu)破壞性的修復(fù)

車身結(jié)構(gòu)破壞性的修復(fù)首先要對(duì)車身進(jìn)行校正，通過車身測(cè)量，取得橫、縱、垂直的三維數(shù)據(jù)之后，利用碰撞變形逆序修復(fù)法和牽引校正法來進(jìn)行修復(fù)，首先要確定拉伸力，既包括方向，也要掌握其力值的大小，拉伸方向與變形的方向相反，由于變形的部位和大小比較復(fù)雜，因而要分步驟的修復(fù)，如圖2所示。

對(duì)于損壞比較復(fù)雜、嚴(yán)重的車身，必須采用復(fù)合牽引方法，提高每個(gè)點(diǎn)位的牽引精度，以免造成損傷。當(dāng)車身固定好之后，拉伸裝置和夾具分步操作，進(jìn)行牽引校正，一般誤差要控制在3mm以內(nèi)，修復(fù)中要注意幾個(gè)方面的工作：其一，先固定未變形部位，再校正變形部位；其二，一般修復(fù)的順序?yàn)樽冃文嫦蛐迯?fù)，即變形中出現(xiàn)彎曲、壓縮、增寬和扭轉(zhuǎn)時(shí)，相反的步驟進(jìn)行修復(fù)；其三，先縱向后橫向的原則，最后修復(fù)高度方向的變形；其四，先底部后頂部的原則；其四，先損傷大的區(qū)域，依此遞減；其五，損傷嚴(yán)重的不見要及時(shí)更換，然后校正；其六，由于牽引有局部撕裂的危險(xiǎn)，因而進(jìn)行預(yù)加熱處理，但溫度不能超過金屬的臨界溫度，時(shí)間在3分鐘左右。

4.結(jié)論

汽車車身結(jié)構(gòu)破壞性的測(cè)量與修復(fù)工作可以有效改善汽車性能，是后續(xù)使用質(zhì)量與安全的保障，因而相關(guān)研究具有積極的意義。

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