汽車側(cè)面碰撞是經(jīng)常發(fā)生的事故。特別是由于在側(cè)面碰撞中車門變形空間較小時,使得車門沖擊梁成為車門最重要的組成部件之一,其作用是保護乘員免受傷害。通常車門沖擊梁有兩種形狀。一種是有高強度鋼焊接而成的鋼管車門,其前部和后部采用支架連接到門板內(nèi)部。另一類則是由高強度鋼或其他材料沖壓成波狀面板而無需安裝任何支架。
本文提出了一種新型的一體式車門沖擊梁,它能在汽車發(fā)生側(cè)面碰撞的時候保護乘員。采用SPFC1180改進型高強度鋼(AHSS-Advanced High Strength Steel,World Auto Steel,見 文 中Fig 2)來提高碰撞時的吸能能力以及減少車門凹陷,從而確保車內(nèi)乘員的安全。為了得到車門沖擊梁合適的封閉截面形狀,本文使用了ANSYS力學軟件對幾種設計方案進行仿真驗證,利用LSDYNA軟件的沖擊仿真模塊對車門有限元模型進行仿真,并將仿真結(jié)果與車門試驗結(jié)果對比。對已驗證的車門沖擊梁模型進行并行仿真計算,并在FMVSS 214規(guī)則下進行整車側(cè)面碰撞試驗,同時與采用了虛擬結(jié)構適用性測試的管型門梁進行了對比。
結(jié)果表明,由于AHSS材料簡單的制造工藝和單體封閉型材的設計方案,與管型沖擊梁相比在同等抗沖擊能力下,SPFC1180型一體式車門沖擊梁能降低制造成本及減輕車身質(zhì)量(文中Fig 10)。
Fig.2 Global formability diagram for today's AHSSsteel grades
Fig.10 Shape and material information of a door module