某車型側(cè)碰后門打開問(wèn)題分析及解決

楊邦安，周利民，丁盛

（安徽江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230022）

某車型側(cè)碰后門打開問(wèn)題分析及解決

楊邦安，周利民，丁盛

（安徽江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230022）

由于某車型采用單一下的防撞梁設(shè)計(jì)，在側(cè)碰過(guò)程中，由于外板變形推動(dòng)外開拉桿向下運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致車門打開。文章著重分析并解決側(cè)碰過(guò)程中后門打開的問(wèn)題。

側(cè)碰；門打開

CLC NO.:U472.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)07-231-02

引言

某車型在天津進(jìn)行碰撞試驗(yàn)時(shí)多次，后門多次打開，無(wú)法滿足國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)《GB20071汽車側(cè)面碰撞的乘員保護(hù)》，另外側(cè)碰中后門打開會(huì)導(dǎo)致在C-NCAP評(píng)價(jià)中丟掉1分，隨著五星碰撞得分要求的提高（由最低52分提高到54分），這一分對(duì)于整車主機(jī)廠獲得C-NCAP五星成績(jī)顯得至關(guān)重要。

1、問(wèn)題分析

該車型側(cè)碰后后門打開的照片如圖1所示，經(jīng)過(guò)對(duì)車輛拆解分析，初步判斷為外把手區(qū)域的變形較大，導(dǎo)致把手在Z向向下偏移，在撞擊過(guò)程中下壓外開拉桿，最終導(dǎo)致車門打開。

圖 1 某車型側(cè)碰過(guò)程中后門打開

經(jīng)過(guò)對(duì)車輛進(jìn)行CAE仿真分析，車門的變形量較大，傾入量也較大，如下圖2。

圖2 某車型CAE仿真分析

通過(guò)對(duì)后門位移的變形云圖分析如圖3，通過(guò)分析計(jì)算發(fā)現(xiàn)其后門內(nèi)板骨盆位置傾入速度及侵入兩均較大，分別達(dá)到3.51m/s、82.7 m/s。

圖 3 某車型后門位移的變形云圖分析

表1 某車型的相關(guān)原始數(shù)據(jù)

3、改善措施

3.1 改善方案的選擇

根據(jù)以上的分析，外板的傾入量較大是碰撞后門打開的主因，所以從減小外板侵入量的方案入手，通過(guò)分析布置并考慮工藝可行性，最終提出如下三種方案。

方案一，取消外板支撐板，在此處布置一根防撞桿，防撞桿位置前斷通過(guò)前連接板焊接在內(nèi)板上，后端通過(guò)后連接板焊接在鎖扣加強(qiáng)板區(qū)域，與加強(qiáng)板重疊區(qū)域，在鎖扣加強(qiáng)板上除去此部分，如圖4所示。

圖4 方案一

方案二，同樣取消外板支撐板，修改外板加強(qiáng)板及門鎖加強(qiáng)安裝板，增加一根防撞梁一端布置在門鎖加強(qiáng)板，另一端布置在外板加強(qiáng)板上，通過(guò)點(diǎn)焊連接，如圖5所示。

圖5 方案二

方案三，取消外板支撐板及車門防撞桿，重新布置一根防撞桿，前端位置基本不變，后端焊接在鎖體安裝加強(qiáng)板上，通過(guò)二氧化碳保護(hù)焊連接，如圖6所示。

圖6 方案三

通過(guò)對(duì)以上方案進(jìn)行變形云圖分析，如圖7所示，三種方案的后門內(nèi)板的骨盆入侵速速以及最大入侵量如表2。通過(guò)三種方案，骨盆位置的入侵速度均下降，方案二下降較多，將近2m/s。骨盆位置的最大入侵量除了方案三有所提升，方案一及方案二均下降。

圖7 三種方案后門位移的變形云圖分析

表2 某車型的相關(guān)原始數(shù)據(jù)

通過(guò)對(duì)比分析，重點(diǎn)考慮對(duì)車門外板把手區(qū)域的保護(hù)以及車門改動(dòng)的難易程度，最終選擇方案二，在把手區(qū)域增加防撞梁以及取消外板支撐板。

3.2 改善效果及反思

結(jié)合車門碰撞云變形CAE分析，有助于解決側(cè)碰過(guò)程中后門打開的問(wèn)題，在后期車型的設(shè)計(jì)上，應(yīng)避免單一的防撞桿結(jié)構(gòu)，應(yīng)重點(diǎn)考慮對(duì)車門外板把手區(qū)域的保護(hù)。

在后續(xù)新車型的開發(fā)過(guò)程中，應(yīng)重點(diǎn)考慮側(cè)碰車門外板的侵入量。可考慮變換防撞桿的位置或者“Y”字形結(jié)構(gòu)防撞桿布置等等。通過(guò)調(diào)研其它公司車型，如圖8，在后門防撞梁的布置上，應(yīng)重點(diǎn)考慮側(cè)碰對(duì)外把手區(qū)域的撞擊變形。

圖8 一些車型的后門防撞梁設(shè)計(jì)

4、結(jié)論

結(jié)合車門碰撞的仿真CAE分析以及云位移分析，有助于解決側(cè)碰過(guò)程中的車門問(wèn)題。通過(guò)對(duì)防撞梁布置的優(yōu)化，最終解決了側(cè)碰后門打開的問(wèn)題，并通過(guò)總結(jié)分析，為后續(xù)車型防撞梁設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

[1] 游國(guó)忠,陳曉東,程勇等.汽車側(cè)面碰撞有限元仿真建模.江蘇大學(xué)學(xué)報(bào),2005,26(6).

[2] 中國(guó)汽車技術(shù)研究中心編.汽車側(cè)面碰撞的乘員保護(hù)(GB20071—2006).天津.2006.

[3] 廖興濤.基于代理模型的汽車碰撞安全性仿真優(yōu)化研究長(zhǎng)沙: 2006,64-75.

Analysis and Solution of the Problem Door open in Side-impact

Yang Bangan, Zhou Limin, Ding Sheng
( Technology Center of Jiang Huai Automobile Co. Ltd., Anhui Hefei 230022 )

Due to use of a single collision avoidance beam design, the outer plate deformation to push the pull rod downward movement in side-impact, leading to the door open. This paper focuses on analyzing and solving the problem of the back door opening in side-impact.

side-impact; door open

U472.4

A

1671-7988(2016)07-231-02

楊邦安, 就職于安徽江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.07.074