重型卡車保險杠造型工程分析研究

岳冬冬，李軍正，馬文龍，薛增斌，黃煥麗，張勝偉

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710220）

重型卡車保險杠造型工程分析研究

岳冬冬，李軍正，馬文龍，薛增斌，黃煥麗，張勝偉

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710220）

系統(tǒng)研究保險杠造型工程分析方法，對保險杠造型工程分析過程中的法律法規(guī)行了梳理；通過實例對法規(guī)校核、外流場分析校核、間隙面差及斷面布置校核以及整車布置校核進行詳細介紹。通過對重型卡車保險杠的造型工程分析，明確保險杠造型的優(yōu)化方向，保證保險杠造型合理，為保險杠結構設計打基礎。

保險杠 ；造型 ；工程分析 ；重型卡車

CLC NO.:U466 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)13-69-03

引言

隨著時代發(fā)展，人們的物質生活得到極大滿足，審美的需求越來越強烈，對重型卡車的造型要求越來越高。重型卡車的造型已逐步成為購車的一個重要影響因素。其中保險杠造型需要在色彩，外形等方面與整車風格協(xié)調，統(tǒng)一，有利于體現(xiàn)整車造型的風格。而保險杠的造型工程分析是保證保險杠造型可實現(xiàn)的第一步也是最關鍵的一步。重型卡車保險杠造型工程分析主要有法規(guī)校核，外流場分析校核，間隙面差及典型斷面布置校核，整車布置校核等。

1 重型卡車保險杠法規(guī)校核

法規(guī)校核分為牌照位置及安裝校核、外部突出物校核等，其相關法規(guī)見表1。

表1 保險杠工程分析相關法規(guī)

1.1 前牌照板位置及安裝校核

重型卡車保險杠牌照布置校核是校核牌照的布置位置、布置空間以及安裝要求，主要依據(jù)GB15741-1995《汽車和掛車號牌板（架）及其位置》第5項前號牌板（架）的位置及第6項可視范圍要求，以及GA 36-2014《中華人民共和國機動車號牌》中第4項關于前牌照外廓及安裝尺寸的要求及第10項牌照安裝的要求。具體法規(guī)內容及分析結果如表1、表2、圖1、圖2、圖3所示。

表1 前號牌板位置校核

圖1 前號牌板（架）的位置

圖2 可視范圍

表2 前號牌尺寸校核

圖3 前號牌板尺寸校核

1.2 重型卡車保險杠外部突出物校核

重型卡車保險杠外部突出物校核是校核保險杠格柵外圓角，保險杠本體外圓角，燈具布置及托鉤布置是否滿足法規(guī)要求，主要依據(jù)GB20182-2006《商用車駕駛室外部凸出物》第5項特殊規(guī)定要求，具體分析結果如表3所示。

2 重型卡車保險杠外流場校核

重型卡車保險杠外流場校核主要是指通過CAE分析手段分析保險杠對整車外流場的影響，驗證其風阻是否達到目標值。在保險杠造型時需要考慮圓弧的走向，要有利于降低行駛中的渦流，有利于降低風阻系數(shù)。就駕駛室而言，給定的目標風阻系數(shù)為不大于0.74，保險杠的風阻系數(shù)不大于0.28。進行流體分析時設定的環(huán)境溫度為25℃，1個標準大氣壓，無風，車輛行駛速度為85km/h。

表3 重型卡車保險杠外部突出物校核

在給定的分析試驗的條件下進行外流場仿真分析，其結果如圖4和表4所示。

圖4 駕駛室外流場分析

表4 駕駛室外流場分析

3 間隙面差校核及典型斷面布置

間隙面差定義時需要充分考慮生產(chǎn)制造工藝水平，結合現(xiàn)有車型的間隙面差統(tǒng)計進行合理定義，使整車能夠實現(xiàn)預期的外觀要求。典型斷面布置主要考慮保險杠造型給定的空間能否完成結構設計。就保險杠而言，其間隙和面差主要為保險杠與前面罩、與擾流板、與門下裝飾板以及與底盤部分上車踏板間隙面差及斷面布置，其斷面位置如圖5、圖6所示。

圖5 駕駛室與面罩、擾流板斷面位置

圖6 保險杠與踏步斷面位置

保險杠與周邊系統(tǒng)的間隙面差定義及典型斷面布置如表5，圖7，圖8所示。

表5 保險杠與周邊系統(tǒng)間隙面差定義

圖7 S3處典型斷面及間隙面差定義

圖8 S4處典型斷面及間隙面差定義

4 整車布置校核

整車布置校核主要是指整車前懸尺寸校核和整車接近角校核，一般來說，保險杠最前端面為整車最前端。這兩部分影響整車通過性的關鍵尺寸在在整車開發(fā)時，由整車設計任務書輸入。整車布置校核如圖9及表6所示。

圖9 駕駛室整車布置圖

表6 駕駛室整車布置參數(shù)校核

5 結論

經(jīng)過對重型卡車保險杠的造型面進行法規(guī)校核、外流場校核、間隙面差及典型斷面布置校核以及整車布置校核，得出保險杠造型符合工程設計要求。

[1] 黃金陵.汽車車身設計[M].北京.機械工業(yè)出版社.2010.

[2] 王福軍.計算流體動力學分析∶CFD軟件原理與應用[M].北京∶清華大學出版社,2004.

Study on Engineering Analysis for Bumper Styling of Heavy Truck

Yue Dongdong, Li Junzheng, Ma Wenlong, Xue Zengbin, Huang Huanli, Zhang Shengwei
（Shaanxi Heavy Duty Automobile Co., Ltd, Shaanxi Xi'an 710200）

A systematic method of engineering analysis about heavy truck bumper styling is studied, and carding the rules and regulations in the process of engineering analysis about bumper styling; The rules and regulations check, external flow field check, gap and flushness check and vehicle layout check are introduced in detail by giving examples. Through the engineering analysis about heavy truck bumper styling,the optimization direction of bumper styling is ensured,and a solid foundation for the follow-up bumper structure design is laid.

bumper; styling; engineering analysis; heavy truck

U466

A

1671-7988 (2017)13-69-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.13.021

岳冬冬（1988-），男，就職于陜西重型汽車有限公司，從事汽車外飾設計。