側(cè)面碰撞SPFC1180 AHSS高強(qiáng)度鋼一體式車門沖擊梁的碰撞試驗(yàn)及仿真研究來避免安全問題

汽車側(cè)面碰撞是經(jīng)常發(fā)生的事故。特別是由于在側(cè)面碰撞中車門變形空間較小時(shí)，使得車門沖擊梁成為車門最重要的組成部件之一，其作用是保護(hù)乘員免受傷害。通常車門沖擊梁有兩種形狀。一種是有高強(qiáng)度鋼焊接而成的鋼管車門，其前部和后部采用支架連接到門板內(nèi)部。另一類則是由高強(qiáng)度鋼或其他材料沖壓成波狀面板而無需安裝任何支架。

本文提出了一種新型的一體式車門沖擊梁，它能在汽車發(fā)生側(cè)面碰撞的時(shí)候保護(hù)乘員。采用SPFC1180改進(jìn)型高強(qiáng)度鋼（AHSS-Advanced High Strength Steel，World Auto Steel，見 文 中Fig 2）來提高碰撞時(shí)的吸能能力以及減少車門凹陷，從而確保車內(nèi)乘員的安全。為了得到車門沖擊梁合適的封閉截面形狀，本文使用了ANSYS力學(xué)軟件對(duì)幾種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行仿真驗(yàn)證，利用LSDYNA軟件的沖擊仿真模塊對(duì)車門有限元模型進(jìn)行仿真，并將仿真結(jié)果與車門試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比。對(duì)已驗(yàn)證的車門沖擊梁模型進(jìn)行并行仿真計(jì)算，并在FMVSS 214規(guī)則下進(jìn)行整車側(cè)面碰撞試驗(yàn)，同時(shí)與采用了虛擬結(jié)構(gòu)適用性測(cè)試的管型門梁進(jìn)行了對(duì)比。

結(jié)果表明，由于AHSS材料簡(jiǎn)單的制造工藝和單體封閉型材的設(shè)計(jì)方案，與管型沖擊梁相比在同等抗沖擊能力下，SPFC1180型一體式車門沖擊梁能降低制造成本及減輕車身質(zhì)量（文中Fig 10）。

Fig.2 Global formability diagram for today's AHSSsteel grades

Fig.10 Shape and material information of a door module