論汽車防撞樑的結構設計論文

一、汽車前門防撞樑性能評價指標

實驗證明，當汽車受到側面撞擊時，其前門受到的撞擊力的總能量是固定的，如果碰撞過程產生的撞擊力大部分被防撞樑承擔，就會減輕車門其他部位度撞擊力的負擔。因此，汽車前門的防撞樑承擔的撞擊力越多則車門的安全性能就越高，乘車人員的安全也就能更加得到保障。人們將汽車防撞樑能夠承擔撞擊力的最大值作為一項性能指標即撞擊力峯值，用來評判車門防撞樑的強度。不難發現，汽車車門防撞樑的撞擊力峯值越大，其車門的耐碰撞性能就越高，而當撞擊力超過撞擊力峯值時，就有可能導致防撞樑或汽車車門在發生側面碰撞事故時，與車門人員相接處，導致發生人員傷亡的事故。

二、汽車前門防撞樑的結構優化

前文已經提到，汽車前門防撞樑強度的好壞直接影響着汽車整體安全程度的好壞，因此為提高汽車安全度，必須要對汽車前門的防撞樑結構進行優化，提高其硬度，從而減少側面碰撞事故中出現人員傷亡的機率。同時，在對防撞樑進行優化過程中，還要考慮成本，要在不影響汽車整體造型以及車門總質量的情況下，採用最有效的方式對其進行結構優化，提高耐碰撞性能。不同的車門有着不同截面形狀，對其進行結構優化的方式方法也不盡相同，下面詳細討論集中車門的防撞樑結構優化設計。

1方形截面形狀

車門截面形狀是方形的，可以改變樑壁傾斜角度來對其進行優化，在這個過程中要針對不同的車型、車門進行優化實驗，找到其中的樑壁傾斜最優角，將防撞樑結構優化的效果達到最大。可以採用不同的樑壁傾斜角對其進行實驗，通過幾種測試結果的相互對比，來確定最優角。實驗證明，碰撞過程中防撞樑在相同的位移內，樑壁傾斜角為10°時，其吸收的撞擊力最大。同時也可以承受最大的撞擊力。即當樑壁傾斜角為10°時，汽車前門的防撞樑撞擊力峯值和吸收總能力均達到最大。所以，採用10°的樑壁傾斜角就可以使防撞樑的安全性能達到最大，汽車的整體安全性也得以提升。

2U形截面形狀

車門截面形狀為U形時，與方形截面的車門類似，也可以採用改變樑壁傾斜角。但與方形截面不同的是，樑壁採用10°的傾斜角，可以使防撞樑活的吸收的撞擊力能量最多，但撞擊力峯值卻不是最大，相較於5°傾斜角的樑壁，只提高了3％。實驗數據顯示，當樑壁採用15°傾斜角時，其可以承受的撞擊力最大，但其吸收的撞擊能量卻不甚理想。綜合以上數據，採用10°傾斜角的樑壁可以使防撞樑的安全性能得到最有效的.發揮。

3改變截面帽沿長度

防撞樑底部多餘的部分稱為防撞樑的帽沿，研究表明，防撞樑帽沿的長度與其受力分佈也有着一定的聯繫。因此適當的改變防撞樑帽沿的長度也可以提升防撞樑的安全性能。同時，在防撞樑總質量固定的要求下，改變其長度就必然會導致其表面尺寸發生改變。這也對提升防撞樑的整體安全性能有着一定的決定性作用。有數據表明，不論防撞樑截面形狀是方形的還是U形的，將防撞樑長度設定為9mm~10mm都能使防撞樑的吸收撞擊力能量的能力和承受撞擊力大小的能力得到提升。這就在一定程度上使汽車車門的整體安全性得到了改善。

4改變截面帽沿形狀

我們都知道，彎曲的物體形變能力通常都要強於直線型的物體的形變能力，因此對汽車前門防撞樑進行結構優化過程還可以從改變防撞樑帽沿的形狀着手。通過計算可以得出，防撞樑樑壁傾斜角度相同時，防撞樑帽沿採用曲型形狀的，其安全性能要大大優於帽沿採用直線型的。

5結構優化驗證

汽車車門是汽車的重要組成部分，車門安全性能的好壞直接影響着汽車整體的安全性。因此在對車門進行防撞樑優化完成後，必須要對其進行一定的驗證，只有理論聯繫實際，在實際中找到理論中存在的不足並加以改正，才能使車門防撞樑的安全性能得到不斷的提升，乘車人員的人身安全也才能得到保證。實際設計過程中，可以先按設計圖紙製造出樣品，將樣品送到相關檢測單位進行測試，只有在各項性能指標均達到標準，同時與設計圖紙中的主要參數無太大的出入的情況下，才能將設計交付生產方，這也是將安全隱患降低到最低的最有效的方法。

三、總結

隨着我國現代化進程的不斷推進，汽車行業必然會在我國得到巨大的發展，因此提升汽車前門防撞樑的安全性必須要得到相關人員的重視，只要這樣才是對人民最好的回報。本文通過對汽車前門防撞樑的相關參數進行分析，採用對比等方式找出防撞樑結構最優化的設計方案，為相關人員進行汽車前門防撞樑優化工作提供了理論依據。