劉宇哲

（陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西咸陽(yáng)　712000）

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車(chē)身結(jié)構(gòu)安全性?xún)?yōu)化

劉宇哲

（陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西咸陽(yáng)712000）

摘要：近幾年民用汽車(chē)保有量的不斷增加，隨之汽車(chē)的安全性受到人們的高度關(guān)注。汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)是汽車(chē)安全性的重要影響因素，歐系汽車(chē)因其安全性高受到用戶(hù)的普遍青睞，人們對(duì)汽車(chē)安全性的要求在不斷提高。因此，優(yōu)化汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)是提高整車(chē)安全性的重要措施。

關(guān)鍵詞:汽車(chē)安全；車(chē)身結(jié)構(gòu)；優(yōu)化設(shè)計(jì)

近幾年來(lái)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的得到快速發(fā)展，人們對(duì)汽車(chē)的需求也越來(lái)越高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，至2014年全國(guó)的小汽車(chē)保有量已經(jīng)達(dá)到了1.54億倆，占全部機(jī)動(dòng)車(chē)的50%以上。隨著汽車(chē)保有量的大幅增長(zhǎng)，近幾年汽車(chē)自燃及汽車(chē)車(chē)身故障等引起的交通事故時(shí)有發(fā)生。人們對(duì)汽車(chē)安全性的要求逐漸提高，人們?cè)谫?gòu)車(chē)時(shí)更加關(guān)注汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)等安全因素。

1　車(chē)身結(jié)構(gòu)對(duì)汽車(chē)性能的影響

如果把汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)作是汽車(chē)的心臟，那么形成汽車(chē)外形輪廓的汽車(chē)結(jié)構(gòu)就是汽車(chē)的骨骼。汽車(chē)的性能主要包括安全性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、動(dòng)力性、舒適性等5個(gè)方面，而汽車(chē)結(jié)構(gòu)對(duì)這5方面性能指標(biāo)都有直接影響。

（1）安全性。安全性是汽車(chē)最重要的性能指標(biāo)之一，汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)、車(chē)身材質(zhì)、發(fā)動(dòng)機(jī)等都是影響汽車(chē)結(jié)構(gòu)安全性的重要因素。

（2）經(jīng)濟(jì)性。經(jīng)濟(jì)性是汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮的首要因素，在提高汽車(chē)結(jié)構(gòu)安全性的同時(shí)也不能忽視經(jīng)濟(jì)性的約束，經(jīng)濟(jì)實(shí)用才是汽車(chē)結(jié)構(gòu)安全研究的目標(biāo)。

（3）環(huán)保性。環(huán)保性是指汽車(chē)的設(shè)計(jì)要符合環(huán)保的要求，汽車(chē)尾氣、汽車(chē)噪聲都應(yīng)控制在合理范圍。因此，在汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，不應(yīng)忽視環(huán)保性的意識(shí)。

（4）動(dòng)力性。動(dòng)力性是車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最重要的環(huán)節(jié)，汽車(chē)的動(dòng)力使汽車(chē)性能的主要參考指標(biāo)之一，汽車(chē)啟動(dòng)的引擎設(shè)計(jì)、汽車(chē)爬坡動(dòng)力等都是汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)研究的重要方面。

（5）舒適性。在汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)的研究中，舒適性是指汽車(chē)在形式的過(guò)程中給駕駛?cè)藛T帶來(lái)的駕駛體驗(yàn)，例如車(chē)身對(duì)地面障礙物引起的震動(dòng)的減弱、汽車(chē)內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)給汽車(chē)駕駛?cè)藛T帶來(lái)的視覺(jué)和感覺(jué)體驗(yàn)。

2　車(chē)身結(jié)構(gòu)安全性的影響因素

“四個(gè)輪子拖著一個(gè)沙發(fā)”，這是對(duì)汽車(chē)結(jié)構(gòu)生動(dòng)的比喻，輪子和沙發(fā)，任何一個(gè)因素配合不好，整個(gè)汽車(chē)會(huì)自動(dòng)垮塌。由此可見(jiàn)，汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)安全性的研究具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。對(duì)汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)安全性的設(shè)計(jì)研究可從如下兩個(gè)部分進(jìn)行。

（1）車(chē)身承載力。車(chē)身的承載力是指車(chē)身骨架結(jié)構(gòu)對(duì)承載物的承受能力。目前社會(huì)上出現(xiàn)的汽車(chē)超載翻車(chē)事件就是由于汽車(chē)承載的重量超過(guò)了車(chē)身承載力而引起的汽車(chē)安全事故。汽車(chē)車(chē)身承載力是汽車(chē)安全的重要影響因素。汽車(chē)的幾種工況，如汽車(chē)處于行駛狀態(tài)、轉(zhuǎn)彎狀態(tài)、制動(dòng)狀態(tài)、緊急制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，汽車(chē)的車(chē)身承載能力都會(huì)發(fā)生變化。研究汽車(chē)的車(chē)身承載能力，既要考慮汽車(chē)車(chē)體的重量，還要考慮汽車(chē)在不同狀態(tài)下的情況。

（2）汽車(chē)骨架結(jié)構(gòu)。對(duì)汽車(chē)骨架結(jié)構(gòu)的研究是基于承載式車(chē)身，研究車(chē)身骨架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度，從而研究骨架結(jié)構(gòu)對(duì)汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)安全性的影響。承載式汽車(chē)如轎車(chē)、客車(chē)等，轎車(chē)承載式車(chē)身是由前端、車(chē)身中部及后端三部分組成。車(chē)身的前端是由前圍板、前衛(wèi)內(nèi)側(cè)板、縱梁、兩側(cè)擋泥板形成的一個(gè)剛性較強(qiáng)的前端車(chē)身輪廓；車(chē)身的中部是由側(cè)圍、前后窗框、車(chē)后圍板、頂蓋、地板、后窗框形成的汽車(chē)車(chē)身的盒狀主體車(chē)身的后端是由車(chē)后地板、輪內(nèi)外輪構(gòu)成。承載式車(chē)身是通過(guò)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車(chē)底盤(pán)組合而成的汽車(chē)基體代替了汽車(chē)骨架，承受了所有汽車(chē)車(chē)身的負(fù)荷。非承載式車(chē)身主要用于特殊功能，如貨運(yùn)卡車(chē)以及專(zhuān)門(mén)為特殊地面設(shè)計(jì)的戶(hù)外越野車(chē)。由于非承載式車(chē)身主要承載高負(fù)荷物品或者需要極大的動(dòng)力和摩擦力，非承載式車(chē)身需要用到底盤(pán)大梁架來(lái)提高車(chē)身承載能力，因此對(duì)汽車(chē)骨架承載力的研究十分重

要。

3　優(yōu)化車(chē)身結(jié)構(gòu)安全的建議

綜上所述，優(yōu)化汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)的安全性能，可以從汽車(chē)承載力和汽車(chē)骨架結(jié)構(gòu)出發(fā)，根據(jù)不同的汽車(chē)車(chē)型給出不同的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。但總體而言，優(yōu)化車(chē)身結(jié)構(gòu)安全，可以從汽車(chē)整體結(jié)構(gòu)的車(chē)身承載力、車(chē)身材料的剛度和車(chē)身受力的強(qiáng)度、汽車(chē)底盤(pán)大梁架等幾個(gè)方面入手，應(yīng)用力學(xué)原理和計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，對(duì)汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真模擬，設(shè)計(jì)出優(yōu)化車(chē)身結(jié)構(gòu)安全的可行性研究方案。

Safety Optimization of the Automobile Body Structure

LIU Yu-zhe
（Shaanxi Polytechnic Institute，Xianyang，Shaanxi 712000，China）

Abstract:The civil car ownership is on the increase in recent years，therefore，the safety of automobile draws great attention of people.The automobile structure is an important factor of automobile safety.European automobiles are popular among users because of their high safety.Optimizing the structure of automobile is an important measure to improve the safety of automobile.

Key words:automobilesafety；automobile structure；optimal design

作者簡(jiǎn)介：劉宇哲（1986-），男，陜西延安人，碩士，助教，主要研究方向：車(chē)身修復(fù)。

收稿日期：2015-12-24

中圖分類(lèi)號(hào)：U467.14

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-980X（2016）01-0074-01