汽車下車身正面碰撞力的傳遞路徑研究

于爽 陳劍宇

摘 要：文章以某公司在研某車型為例，主要介紹了如何在設計過程中，進行下車身正碰力傳遞路徑的分析，優化下車身正碰力的傳遞路徑。通過選取合理的結構方式增加了汽車結構強度，提高了汽車正碰過程中的安全性能。

關鍵詞：汽車;傳力路徑;正面碰撞

中圖分類號：U462.2? 文獻標識碼：A? 文章編號：1671-7988（2020）13-112-02

Research On The Transmission Path Of Frontal Collision Of Under Body

Yu Shuang， Chen Jianyu

（Brilliance Automotive Engineering Research Institute BIW Section， Liaoning Shenyang 110141）

Abstract： In this paper， taking the research of a car model in our company as an example， it mainly introduces how to analyze the transmission path of the front impact force of the car body in the design process， and optimize the transmission path of the front impact force of the car body. By selecting a reasonable structural mode， the structural strength of the vehicle is increased， and the safety performance of the vehicle in the process of frontal collision is improved.

Keywords： Automobile; The transfer path; Frontal collision

CLC NO.： U462.2? Document Code： A? Article ID： 1671-7988（2020）13-112-02

1 前言

對于汽車安全性的研究，被動安全是不可缺少的保證安全的方面。而在被動安全中，為了最大限度減少碰撞對乘員的沖擊，通常利用車身結構件的變形吸能以及碰撞力的傳遞給予乘員最大限度的保護。

2 正面碰撞

汽車發生碰撞時，碰撞形式各不相同。資料顯示，汽車發生正面碰撞的概率是40%左右（圖1）。因此，研究車身正面碰撞的安全性，對于滿足國家碰撞法規要求，降低乘員的傷害非常重要。

2.1 正面碰撞過程中下車身碰撞力的傳遞路徑

在正碰過程中，下車身碰撞力一般有如下兩條：

（1）前防撞梁→前縱梁→a：門檻

（2）前防撞梁→前縱梁→b：中縱梁

如上圖，正面碰撞力傳遞路徑由前防撞梁傳遞到前縱梁，前縱梁吸收了部分從前部傳來的碰撞力并把多余能量在縱梁根部分散成兩個路徑。

第一條傳遞路徑是;

碰撞力由前縱梁——內橫梁總成——門檻邊梁——Kick- up和后縱梁。

第二條傳遞路徑是：

碰撞力由前縱梁——中縱梁——Kick-up和后縱梁。

2.2 正面碰撞過程中下車身碰撞力的傳遞路徑優化

傳統正碰的沖擊力傳遞路徑中，充分利用門檻以及中縱梁兩條路徑把碰撞力傳遞至kick-up位置，順利向車后傳遞正面碰撞力，實現了碰撞力的分散和吸收。

在本公司某車型中，通過車身結構的更改，對正碰的傳遞路徑進行了優化，增加了一條力的傳遞路徑。

在該車型中，通過更改中央通道的截面形狀，中通道與前地板形成了一個空腔結構，在正碰的過程中增加了第三條傳力路徑。

第三條傳遞路徑是：

碰撞力由前縱梁——中縱梁——中央通道縱梁——Kick- up和后縱梁。

優化后的結構在正碰的過程中，有如下優點：

（1）中通道處和門檻以及縱梁處同時吸收和傳遞能量，能在前端迅速吸收更多的能量，并迅速將其余能量往后面分散傳遞。

（2）A柱承擔的能量減少，有效減少A柱和頂蓋結構薄弱部位的變形量，防止碰撞后車門無法打開。

（3）門檻處承擔和傳遞的碰撞能量減少，更有利于駕駛室的結構穩定性。

3 結論

為了滿足國內外的安全法規要求，并在新車評估程序中獲得較高的星級評定，就必須對各種碰撞標準進行深入研究，相對于側面和后面碰撞所用的臺車碰撞，正面碰撞撞擊的對象是壁障，無論是100%正面碰撞的固定壁障還是40%偏置碰撞的可變性壁障，正面碰撞的強度和需要吸收的能量都是最大的，一直是整車設計時需要優先保證的重點。

100%正面碰撞和40%偏置碰撞在受力時，更側重考核車身結構，所以在設計車身實，就非常有必要設計正面碰撞傳力的多種路徑以及有效的吸收和傳遞能量。同時考慮到低速碰撞，維修保險和行人保護法規的要求，就更有必要設置正面高碰撞多種傳遞路徑。

參考文獻

[1] 車身正面碰撞傳力路徑設計探討.

[2] C-IASI -中國保險行業協會.

[3] 基于正面力傳遞路徑的轎車車身結構耐撞性.