BZ《汽车车身先进设计方法与流程》资料讲解.ppt

第六章 车身安全性能设计 车身安全性设计主要指耐碰撞设计和行人保护设计，车身安全性设计贯穿于整车开发的各个阶段，每个阶段的目标和工作重点各有不同。 6.1 耐撞性设计常用模型 1）LMS模型：其实简单的一维质量-弹簧 系统，计算效率非常高，计算精度也能得 到保证。 2）有限元模型 耐撞性设计的核心是使用有限元方法进行 仿真分析。 6.2 耐撞性设计流程及控制变量 耐撞性设计流程如下： 6.3 几种常见碰撞模式耐撞性设计 6.3.1 正面碰撞设计 1）固定刚性壁障：试验中壁障有钢筋混泥土制成，前部宽度不小于3m，高度不小于1.5m。壁障厚度应保证其质量不低于70000kg。壁障前表面铅垂。 2）正面碰撞设计标准 正面碰撞主要考察车辆前端结构的吸能效果。车辆吸能效果主要通过一系列标准值来进行考核，主要有乘员头部性能指标（HPC）、乘员胸部性能指标（ThPC）、乘员大腿性能指标（FPC）以及碰撞后车门可开性等。 3）正面碰撞设计方法 6.3.2偏置碰撞设计 偏置碰撞为实验车辆正面偏置冲击可变形铝蜂窝吸能壁障（ODB），进而检测车内假人的损伤指。 1）偏置碰撞设计目标：合理减小车身关键位置的入侵量； 2）偏置碰撞设计方法：通过设置车 身合理的碰撞力传递途径，能更好 地对碰撞能量进行分流，从而有效 减小各入侵量； 3）铝蜂窝模拟方法。 6.3.3 侧面碰撞设计 侧面碰撞为移动台车前端加装可变形吸能壁障（MDB）冲击试验车辆驾驶人侧，进而检测车内假人的损伤值。 侧碰设计标准：侧碰对假人的考核主要体现在胸部、腹部和骨盆。其中对假人的伤害影响最大的因素为车门最大入侵量及入侵速度。 6.3.4 行人保护设计 行人保护设计分为2部分：头部对发动机罩的冲击试验，包括儿童头部和成人头部冲击试验；腿部对保险杠的冲击试验，包括上腿型和下腿型冲击试验。 行人保护设计标准： 1）头部主要冲击试验主要考察头部HIC值 2）腿部冲击试验 第七章 优化设计 7.1 优化概念 随着汽车工业的发展，为了提高汽车的安全性、舒适性、燃油经济性以及满足法规的要求，尽可能地保障驾驶员和乘员的安全，对于车身的优化设计必不可少，而研究表明，车身轻量化设计是车身优化设计的主要措施。 7.2 优化类型 7.2.1 拓扑优化 拓扑优化是用来在给定的设计空间中确定结构的形状和材料分布的一种数学技术，它主要应用于汽车的概念设计阶段，目的是为找到当前载荷下结构的最优材料分布。 7.2.2 形貌优化 形貌优化是一种高级形式的形状优化，主要用来确定当前载荷下部件加强部分的最优形式以及最优位置的一种优化类型。 7.2.3 形状优化 形状优化的目的是确定当前约束下部件的最佳形状。 7.3 优化方法 1 ）传统优化方法， 主要包括遗传优化方法、粒子群算法、近似模型技术（kriging、径向基函数、响应面等方法。 2） 近似模型技术 3） 基于近似模型的优化方法 7.4 优化工具 车身优化设计主要运用到的一些CAE软件如下： 1）Altair Hyperworks 2）Optistruct 3）Hyperstudy 4）Isight 第八章 车身试验标准和流程 新产品上市之前必须经过相关的开发和试验，对概念设计和工程设计阶段的设计理念进行验证，并改进和完善整车和零部件的结构或性能。 试验验证包括前期试验、工程设计阶段试验和实车阶段试验。 8.1 安全性能实验 1）法规发展 2）试验方法及测量评价 3）第三方机构试验标准——C-NCAP试验 C-NCAP试验项目包括正面100%重叠刚性壁障碰撞试验、正面40%重叠可变形壁障碰撞试验、可变形移动壁障侧面碰撞试验。 4）行人保护 5）世界安全法规走向 。 8.1.2 约束系统实验 乘员约束系统的相关试验：座椅、转向管柱和转向盘、膝垫、安全带、 安全气囊、台车试验。 8.2 强度、刚度及模态实验 8.2.1 汽车疲劳强度实验 1）室外试验场试验 2）室内台架试验 8.2.2 强度法规实验 1）汽车安全带安装固定点试验 2）侧门强度 3）车门抗凹性试验 8.2.3 刚度实验 1）白车身静刚度试验 2）白车门静刚度实验 3）车门抗凹性试验 8.2.4 模态实验 1）白车身模态测试 2）子系统模态测试 8.3 NVH实验 8.3.1 噪声测试 1）通过噪声测试 2）车内噪声测试 3）空调噪声测试 4）鼓风机噪声测试 5）排气系统噪声测试 6）电子扇噪声测试 7）发动机噪声测试 8）刮水器噪声测试 8.3.2 振动测试分析 1）车内关键点位置的振动响应。车内关键点主要包括加速踏板、转向盘、座椅导轨内外侧和一些振动较明显的点； 2