李永生

摘 要：得益于民眾物質生活水平的持續(xù)提升，我國私家車數(shù)量逐年增多。而在多方面因素的影響下，使得駕車過程中不可避免的出現(xiàn)碰撞事故。為保證汽車修復后能夠具備較高的安全性、穩(wěn)定性，需要以車身結構性破壞的精準測量為前提，結合對汽車修復對策的針對性、合理性應用來保障駕駛員的行車安全。本文以汽車車身結構及其變形模式的分析入手，在此基礎上具體闡明車身結構性破壞的測量與修復對策。

關鍵詞：結構性破壞 修復對策 測量 汽車車身結構

Abstract：Thanks to the continuous improvement of people's material living standards， the number of private cars in China has increased year by year. Under the influence of various factors， collision accidents are inevitable in the process of driving. In order to ensure the high safety and stability of the car after repair， it is necessary to take the accurate measurement of the structural damage of the car body as the premise， and combine the targeted and rational application of the car repair measures to ensure the driving safety of the driver. This paper starts with the analysis of the automobile body structure and its deformation mode， and on this basis， the measurement and repair measures of the structural damage of the body are specifically explained.

Key words：structural damage， repair countermeasures， measurement， vehicle body structure

汽車碰撞事故時常發(fā)生，而因撞擊力的不同，對車輛車身以及人員造成不同程度的損害。通常情況下，以碰撞性質為依據(jù)進行碰撞事故類型劃分，具體包括側面碰撞、滾翻、正面碰撞、撞行人以及后面碰撞等，其中側面、后面以及正面碰撞事故最為常見。因碰撞破壞程度不同，可以將汽車碰撞分為外觀損傷、關鍵部件損傷以及結構性破壞三個程度等級，針對結構性破壞汽車的修復，需借助多功能校正設備的應用，采用三維測量方法實現(xiàn)車身精準測量，并通過多角度拉伸，結合相關修復對策應用實現(xiàn)對車輛的高效修復。

1 汽車車身結構及其變形模式分析

1.1 縱向碰撞理想特性與車身安全結構

以縱向碰撞為前提，車輛車身的理想特性吸能段分別為：低速碰撞區(qū)，行人和車輛因變形力值、變形程度較低而受到保護[1]。其區(qū)段結構組成包括軟質發(fā)動機罩，且保險杠的應用要求其材料具備吸能特性;中速碰撞區(qū)，該區(qū)段在受到碰撞時產生的加速度峰值可以在能量被均勻吸收的影響下得到控制。該區(qū)段要求前縱梁結構需要具備吸能變形的特性，如在前梁設計時采用預變形技術進行模式設計。其原理體現(xiàn)為：車輛行駛過程中前縱梁可以在發(fā)揮應有的承載、支撐作用的基礎上，在遭受碰撞時前縱梁相關部位會通過預先弱化來達到提前屈曲的目的，此時梁邊在荷載達到極限值時產生屈服，碰撞能量在折疊壓縮失效的影響下被有效吸收，最終產生的能量會在持續(xù)的屈曲、屈服后逐漸被消耗殆盡;自身保護區(qū)，碰撞時車身前圍板與懸架間變形力值提升來達到擴展阻止的目的，避免乘員室在碰撞時出現(xiàn)內部侵入現(xiàn)象。該區(qū)段車身結構要求其剛度必須達到相關標準。

1.2 側向碰撞理想特性與車身安全結構

以側向碰撞為前提，車輛在遭受碰撞時以立柱、車門為主要撞擊部位，受限于側面空間有限等因素的影響，以乘員跨點為基準，內板凹陷程度最多不能超過300mm[2]。所以車輛側碰撞的理想特性體現(xiàn)為：以高標準進行車輛側面結構剛度的控制，通過提高剛度來降低車輛立柱、車門出現(xiàn)的變形。同時，加強對門檻接頭、車身立柱剛度的控制同樣重要。此外，車輛側面結合還需做到將橫梁設置于地板下面、將抗撞設置于車門位置、提高門檻梁的剛度控制，保持門檻與車門下邊緣處于重疊狀態(tài)，進而實現(xiàn)以更強的吸能、承受效果來減輕碰撞對乘員造成的損害[3]。

2 車身結構性破壞測量及其修復

現(xiàn)代乘用車大部分為承載式車身，其車身結構組成包括接頭、薄壁梁等，對于結構性破壞車輛進行測量檢驗，可借助ANSYS軟件進行疲勞、模態(tài)分析，進而明確車輛損壞情況，并判斷車身修復是否符合預期要求[4]。經(jīng)計算得知，相較于修復前，修復后車輛模態(tài)分析呈現(xiàn)出頻率明顯提升的狀態(tài)，且相較于無損壞車輛而言，修復后車輛的疲勞壽命明顯更短，且車輛疲勞壽命長短與損傷程度之間存在明顯關聯(lián)。

以疲勞壽命計算、模態(tài)分析為基礎進行修復效果的預測，并以此為前提進行事故車修復方案優(yōu)化。因車身結構性破壞車輛受損害程度較大，需借助多功能校正設備進行修復，同時依托于夾具、固定器、拉伸裝置、測量裝置等的應用來保證修復作業(yè)的順利進行。以校正臺為載體進行事故車固定，修復方案的制定需要依據(jù)車身測量與定損結果，并要求工作人員依據(jù)以下流程進行有效修復。

2.1 車身固定

需在固定前找出車輛未出現(xiàn)受損的半封閉式、封閉式構件，具體包括側梁、底板梁、門檻、車架等，并將固定點確定在3個以上，以校正臺為載體利用夾具進行車輛有效固定。矯正后要求平臺與車輛之間應形成剛性整體，以確保在車輛拉伸期間不出現(xiàn)車身晃動、松動等現(xiàn)象。對于不同受損部位的車輛，需結合實際受損情況來合理確定固定部位，如車身前部受損，需要以車身中、后部分為固定點，若車輛后部受損，則需以中、前部為固定點。若事故車為側面嚴重碰撞，無法找到可用于校正臺固定的3個控制點，需視情況預先開展車底修復作業(yè)，確?？刂泣c超過3個后方可按照要求進行車身固定。為避免車輛固定后因校正拉伸而造成部分構件損壞，需結合車輛情況進行輔助錨固點的合理增設，通過車輛多方位固定來達到任意方向有效校正的目的。

2.2 車身變形測量

無論是車輛變形估損、校正尺寸確定，還是后續(xù)的修復質量檢測，均需以車身測量的精準開展為前提。在車身測量階段，應結合對實際事故受損情況的分析，將車身后橫梁、前圍板橫梁、后車門橫梁以及前橫梁作為測量控制點，將車身具體劃分為前、中、后三部分，車身高度測量以車身底板平面為基準，以車身左右對等劃分為基準進行車身寬度測量，分別于前圍板、后車門橫梁進行零平面設置，以確保車身長度測量的精準開展。針對測量系統(tǒng)的應用，常見測量技術包括萬能測量系統(tǒng)、電子測量系統(tǒng)、有量規(guī)測量系統(tǒng)、機械臂測量系統(tǒng)等。車身測量系統(tǒng)的應用，系統(tǒng)內存有各類型車輛的具體三維數(shù)據(jù)，在車身固定后借助測量系統(tǒng)實現(xiàn)對任意三維坐標的測量，具體測量內容包括空間2直線夾角檢測、2點直線距離檢測、2個平面夾角檢測、四輪定位檢測等。實際測量期間，參考點的選擇以未變形3個以上安裝點作為基準，測量時以三維標準尺寸、偏差值、實際測量尺寸顯示變形部位的測量結果。另外，車身修復期間需對拉伸作業(yè)保持同步檢測，以確保車身拉伸尺寸、方位能夠得到全面監(jiān)控，確保車身尺寸正?；謴?。通過對車身測量系統(tǒng)的合理應用，可做到以坐標系統(tǒng)為基準，以三維測量的方式來提升測量結果的精準性，并為事故車修復效率的提升提供幫助。

2.3 車身校正

在車身精準三維測量的前提下，以車輛碰撞反方向為修復順序，借助牽引校正方法開展車身變形修復作業(yè)。為保證車輛修復效果達到預期要求，需注意以下幾點：（1）拉伸力確定。車輛在遭受撞擊后出現(xiàn)變形，而在拉伸處理時，需在明確車輛變形方向的基礎上進行拉伸力的適當調整，并保持分步的形式進行車身形狀的逐步拉伸。若車輛受到撞擊后出現(xiàn)嚴重變形、損壞，需要以多點固定為前提，同步開展多方向拉伸作業(yè)。若車輛為前部遭受撞擊，且受損部位為底盤與車架，則可將車頂蓋、前翼子板、側梁作為控制點進行拉伸處理，分別按照皺曲、凹凸、折縫的順序進行處理。若車輛為側面碰撞，且車門檻板中央部分受損，受損位置整體呈現(xiàn)出“香蕉型”的彎曲狀態(tài)，需保持牽引的多方向進行，以車身兩端為控制點分別向兩邊進行拉伸處理，側面撞擊部位則需朝外向拉伸（如圖1）。（2）車身校正牽引原則。若車輛車身前部、側向、后部位置出現(xiàn)撞擊，需借助校正臺應用實現(xiàn)對車輛進行整體性固定，以分布的形式借助液壓拉伸裝置實現(xiàn)牽引、校正。為避免出現(xiàn)校正不到位或校正過渡現(xiàn)象，要求人員在校正作業(yè)期間保持實時測量，并將校正誤差控制在±3mm范圍內。在保持碰撞反方向修復順序的前提下，需結合以下原則保證校正作業(yè)的規(guī)范化進行，①應先固定車身未變形部分，固定完成后實施變形部分校正處理。②對于車身受損作為嚴重部分進行優(yōu)先校正。③工作人員需按照先縱向、后橫向的順序進行變形修復，高度方向變形則最后處理。④校正作業(yè)需要以車身底部為起始點，待其余部位修復完成后進行車頂變形修復。⑤為避免車身疊合、皺折嚴重部位在牽引校正作業(yè)期間出現(xiàn)撕裂情況，可視情況借助局部加熱邊牽引的手段。需注意，加熱校正處理時HSS、HSLA鋼加熱溫度需保持在臨界溫度值范圍內，并將加熱時間控制在3min內，避免因過于加熱導致金屬材料性能出現(xiàn)變化。⑥校正后對于嚴重受損或無法使用部件應予以更換處理。⑦車輛受到撞擊后會在損傷位置出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象，為避免金屬應力對車身修復造成影響，需在校正階段借助加熱與錘擊方法來實現(xiàn)對應力消除，通過恢復金屬性能來提升車輛修復效果。

3 結束語

綜上所述，車身結構性破壞測量與修復效果與后續(xù)車輛運行穩(wěn)定性、安全性之間存在密切關聯(lián)，為保證車身修復達到預期效果，需要以明確車身固定點為基礎，借助電子測量系統(tǒng)實現(xiàn)對車身的精準檢測，并依據(jù)測量結果制定科學修復方案，確保車輛修復后仍具備較強的可靠性與安全性。

參考文獻：

[1]羅小權，羅國權.對汽車車身鈑金修復技術的幾點探討[J].科學與財富， 2019， 000（004）：274.

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[3]張皓，于天寶. 汽車車身結構與設計的相關分析[J]. 南方農機，2020，v.51;No.351（11）：54+59.

[4]朱升高，馮健.汽車車身外板件常見的修復工藝[J].汽車維修，2017，000（001）：9-11.