汽车车门防撞梁结构改进与优化

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文1、汽车t·黑匣子”。为了准确的分析事故发生的原因，在汽车碰撞过程中记录和检测碰撞瞬间汽车内部各个位置的传感器信号变化情况。2、紧急门锁释放装置。该装置与碰撞传感器联合使用，传感器收到碰撞信号，系统释放信号促使车门迅速打开，方便乘员快速离开。3、智能安全气囊。基于一般安全气囊保护作用，安装多级气体发生器和更多的传感系统，降低气囊打开时对乘员的击伤程度，从而达到最佳保护效果。4、防撞型安全转向柱。转向柱的重要作用在于碰撞力达到一定值时可以通过自身的伸缩、弯曲或断裂，达到吸收碰撞动能从而隔绝一次碰撞影响的目的。5、安全枕头。顾名思义，在追尾事故中，驾驶员由于惯性后仰

2、容易损伤颈部，因此，安全枕头的作用就是要有效保护人的头部的作用。6、防撞吸能车厢。现代汽车普遍采用高强度合金材料、在汽车安全设计的过程中，优化车厢材料尺寸和结构以及采用中间追加泡沫填充物的夹层钢板等方式，可以获得更优安全车身，并且可以防止多角度的撞击。尽管现在的主动安全技术已经很先进，但是道路交通事故在所难免，为了有效的保护发生事故时当事人的安全和减小财产损失，应该广泛应用汽车被动安全技术，当前汽车被动安全的发展趋势有H’：1、为了在设计汽车安全性能时节约成本，计算机仿真得到广泛应用。计算机碰撞仿真分析技术发展的核心是提高仿真运算速度。建立健全法规标准，发展新的人体及车体模型模拟技术，运

3、动高精度的优化算法等新技术可以有效地提高仿真性能。2、当前汽车研究的热点是汽车的碰撞保护。通过建立整车车体内外的全面保护机制、引用前沿技术可以起到智能化保护作用。同时车身主要吸能组件的研究等措施使得汽车碰撞保护得到有效发展。由于车门离驾驶员比较近，发生碰撞事故时容易伤及驾驶员，所以提高车门的抗撞性进而提高汽车车门的被动安全性日趋重要，现阶段最有效，最经济的手段就是在车门内部安装防撞梁。图1．4是2010北京车展上某品牌车型的车门防撞系统，可以清楚的看到车门内部斜置防撞梁。4一．一第1章绪论图1．42010年北京车展上国内某公司展出的车门防撞系统可以发现，车门防撞系统的关键部件即为防撞梁，

4、又称防撞杆。该结构拆卸及更换都很方便、而且碰撞过程中能承受最多的撞击力，缓冲最多的碰撞动能，保证乘员在车内的生存空间，在受到撞击后，减小乘员在侧门受到直接撞击侵入时的受伤程度，将乘员受伤减d,N最少，而且有效保护了汽车其它的关键部件，使得汽车碰撞后的维修成本大幅度降低。针对防撞梁的结构进行优化，使其承受的碰撞力和吸收的动能最大化即为本文研究的重点，同时保证汽车的轻量化。1．3汽车侧面碰撞国内外研究现状目前，世界上知名的汽车厂家主要通过两种方式来防止车辆碰撞时对乘员的伤害，一种是采用安全带、安全气囊等乘员约束系统来保护乘员，另一种是采用结构缓冲与吸能措施来吸收碰撞动能从而减少碰撞过程中乘员

5、承受的碰撞能量。其中，改善汽车车体结构缓冲撞击力以及优化汽车吸能部件的吸能特性是最经济有效的方法。而最通用的方法是设计具有液压或气压的车体缓冲装置，在碰撞时可以通过车体变形吸能达到碰撞动能吸收最大化的目的1引。为了达到缓冲吸能的目的，当前汽车普遍应用薄壁吸能装置，通过折叠压缩式的塑性变形来消耗大量的碰撞动能”“191。另外车辆本身可以通过自身的变形和零件松脱来吸收部分能量。1．3．1国外研究现状，国外尤其是欧美日等发达国家对汽车安全性的研究起步较早且发展日趋完善，早在上世纪的三十年代，欧美等国已经开始从事汽车碰撞研究，八十年代开始利用计算机仿真运算进行CAE分析。在不断的发展过程中，碰撞

6、实验日益成熟，碰撞法规和实验方气哈尔滨工程大学硕士学位论文法逐渐被制定且已经提出了明确的评价指标和方法。1966年8月31日，美国政府通过了《国家交通和汽车安全法》。1966年9月28日，美国政府实施了17项汽车安全法规，同时与后来追加的9项安全法规编订为后来著名的FMVSS(FederalMotorVehicleStandard)系列安全法规川。目前收录在美国联邦法规集CFR的FMVSS法规共有59项[21．22]。其中涉及被动安全的法规共有2个系列，即共计28项的200系列和300系列【2““’。在欧洲，ECE法规系统和EEC指令均对汽车被动安全性提出了要求(74／297／EEC)、

7、对乘员约束系统和对安全带的要求(77／541／EEC)、安全带的固定要求(76／11／EEC)、座椅及固定要求(74／408／EEC)等。在国外市场，防撞梁的结构已经形成了两种结构体系，分别为钢管结构和冲压件结构，如图1．5所示。其中，钢管结构防撞梁是由高强度钢管作为防撞梁主体，用冲压件支架实现与车门搭接。具有重量较轻，制造工艺好等优点。但同时具有布置方式局限大和价格高等缺点，主要常见于日韩系车。冲压件结构防撞梁由高强度钢板冲压而成