车门内板侧面碰撞的耐撞性有限元分析与轻量化设计

谢茂青，王雷刚

(浙江铁流离合器股份有限公司，杭州 311103)



车门内板侧面碰撞的耐撞性有限元分析与轻量化设计

谢茂青，王雷刚

(浙江铁流离合器股份有限公司，杭州 311103)

建立了汽车车门侧面碰撞的简化有限元仿真模型，通过仿真实验对汽车车门内板、刚性柱的侧面碰撞进行研究，得出车门内板结构的应力参数、等效应变参数，准确评估了车门的碰撞性。结合仿真模型研究结果，从内板选材的角度开展车门轻量化研究，将钢板材料的车门内板替换为铝合金材料。重新调整车门内板的厚度，优选基于各种车门内板的轻量化方案，分析比对不同轻量化方案进行碰撞仿真试验后的结果，从而实现设计方案的最优化。增强汽车内门侧面碰撞的安全程度，达到内板轻量化的目的。

车门内板耐撞性；有限元分析；轻量化设计；铝合金材料

汽车侧面碰撞是比较常见的碰撞事故，发生率较高,如图1的统计数据。在汽车侧面碰撞的过程中，车门内板与乘坐人员的缓冲间距仅为20～30 cm，再加上车门空间本身有限，根本不能通过结构变形的方式吸收掉碰撞能量。在侧面碰撞过程中，车门内板的入侵距离、速度是导致乘坐人员受伤的关键因素，所以提升和改善汽车车门安全性能时，必须要对上述两大因素进行处理和解决，尽可能地降低入侵速度及距离。

本文对所选车型车门进行碰撞安全性和轻量化两方面的研究。针对汽车车门结构建立有限元模型，进行模拟仿真分析，获取试验所得的车门耐撞性能，确定相应参数值，即原车门的内板最大侵入量[1]。……