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关于汽车防撞梁的几点探讨 陈金龙，石磊 （海马商务汽车有限公司，郑州450016） 【摘要】本文介绍了某款车型开发过程中对前防撞梁结构的改进设计有限元分析过程，阐述了防撞梁在汽车安全结构中的重要作用，并引申讨论了几点防撞梁有关的问题。 【关键词】安全 防撞梁 引言 随着我国经济的迅猛发展，汽车的保有量越来越大，交通压力也随之增大，相对而言，汽车行驶在路上发生事故可能性也随之增大，这种形势下，汽车厂商以及购车的消费者对于汽车安全性的要求日益严格。九十年代汽车消费主要考虑价格、外观、内饰、乘坐舒适性等要求，目前，人们对于整车安全性的要求已经提高，安全带、安全气囊、安全头枕、安全（夹层）玻璃、儿童安全座椅等已经成为大多数汽车的必备配置，与这些被动的安全装置相比，国外一些先进的主动避免碰撞，推出了各具特色的预碰撞安全系统我们平常所说的保险杠是由外板、缓冲材料和横梁三部分组成。其中外板和缓冲吸能材料用塑料制成，横梁用冷轧钢板冲压而成Ｕ形槽；外板和缓冲材料附着在横梁上，横梁与车架纵梁连接。 图2 汽车防撞横梁结构示意图 1.2防撞梁的重要作用 作为汽车被动安全的第一道屏障，保险杠是吸收和缓和外界冲击力、防护车身前后部的重要安全装置。而对于在日常行驶中多发的追尾事故来说，汽车保险杠则是尤其重要的安全屏障。保险杠，只是梁的外皮是塑料或者轻薄的铁皮做的，实验证明它不经撞，是为了美观。真正保护车内成员安全的，是。一辆车应该有前后两根防撞钢梁，前面一根，追尾时候起作用，后面一根，在的时候起作用。而如果没有这些防撞梁，保险杠的“保险”效果就会大打折扣前后防撞梁的意义就是车辆第一次承受撞击力的装置，在车身被动安全方面有一个重要理念就是一点受力全身受力。说白了就是汽车车体的某一个位置受到了撞击，如果仅仅让这一部位去承受力的话，那么达到的保护效果会很差。如果在某一点受到力的时候，让整个骨架结构去承受，则可以最大限度的降低一个点所受到的力的强度，特别是前后防撞钢梁在这里就起到很明显的作用。C-NCAP管理规则，对优化后模型进行50KM正面刚性墙碰撞和64KM的40%偏置碰撞分析，为开发新车型的被动安全性能设计的材料、料厚使用及结构优化结果进行确认。 2.1改进设计及分析过程 2.1.1 有限元模型参数，见表1 表1 单元数 1,295,269 节点数 1,265,230 焊点数 4,064 重心坐标 (1208.4,-5.6,387.7) 模型总重 22kg 2.1.2 正面碰撞关键部件材料厚度参数，见表2 表2 零件名 厚度(mm) 材料 前碰撞横梁外板 1.8 B410LA 前碰撞横梁内板 1.8 B410LA 吸能盒上板(左，右) 1.5 B410LA 吸能盒下板(左，右) 1.5 B410LA 发动机舱边梁内板(左，右) 1.8 B410LA 发动机舱边梁外板(左，右) 1.8 B410LA 第一横梁 1.4 B410LA 第一横梁连接板(左，右) 1.8 B340/590DP 防火墙 0.8 BUFD 2.1.3 有限元分析模型，见图3 图3 有限元分析模型简图 2.1.4 碰撞能量曲线分析见图4 图4 碰撞能量曲线 分析结果表明：总能量基本保持守恒，沙漏能占总能量比例很低，计算结果可靠。理论验证此次设计优化中对横梁的改进有助于提高正面碰撞吸能效果。 3关于防撞横梁的几点问题 3.1防撞钢梁并不是越硬越好 防撞梁越硬越好吗？这个问题是要综合考虑的。总体而言，防撞钢梁是为了保证车辆在低速碰撞的时候不至于发生过多的形变，损伤过度。但如果防撞钢梁的结构强度远远超过车体自身强度的话，撞击力量就会直接传递到车身，这样即使防撞钢梁没有明显损坏而车体却已经遭受损伤了 有防撞钢梁肯定会比没有防撞钢梁要好，这是不容争辩的事实。特别是在低速碰撞的事故中，没有防撞钢梁的汽车会受到直接的损伤，破坏车内零部件。所以，防撞钢梁一定要有，同时硬度是要与车身结构设计相匹配，达到低速抗撞击，高速吸能的目的。 3.2防撞梁的有无对安全的影响 防撞梁的存在对安全的影响有多大，要从汽车各个位置防撞梁的具体作用分析： 前防撞梁在正面碰撞时承担的作用很小，大部分碰撞能量被前纵梁吸收并分散到车身的后部结构中，从这个意义上来讲，前防撞梁对车内乘员的安全影响很小；但是在遭受部分重叠的正面碰撞时，前防撞梁可以将撞击侧收到的冲击力传递到非撞击侧的前纵梁上。因此前防撞梁为碰撞能量的分散与吸收提供了一条传递路径，主要作用是可以减轻低速碰撞时车辆的损坏程度，进而降低维修成本。 和前防撞梁相比，侧面防撞梁的作用就重要多了，碰撞试验表明，侧面防撞梁减轻了车门的侵入变形速度和变形量，大大降低了车内乘员胸部受伤的程度。正是因为侧面防撞梁如此重要的作用，目前大多数汽车都配备了侧