qichecailiao. 　　先容子系统镁合金风度板横梁的碰撞机能指方位解析办法。经过能量守恒规则协议出风度板横梁承载的碰撞机能目标，再经过敏锐度解析和拓扑办法的FEA优化安排，并连接什物实验来考证安排的靠得住性，为汽车碰撞中给子系统协议分解目标供给了思绪。

　　风度板横梁汽车镁合金轻量化碰撞机能优化

　　汽车碰撞中，最重大的是爱护车内驾乘人员的平安。是以在碰撞中驾驶室的变形越小越好。在汽车遭到正面打击时，前端带动机舱的车身机关会产生溃缩汲取掉大部份撞击能量，但还会有相当一部份撞击能量会传抵达乘员舱，风度板横梁是乘员舱中灵验阻断和汲取这部份传到乘员舱能量的重大机关件和吸能装配之一。今朝大部份乘用车风度板横梁每每是由钢管和钣金件焊接构成的，其分量较重，但成本较低。跟着车辆轻量化的需求以及镁合金压铸技能的日趋老练，镁合金的风度板横梁获得了洪量地运用，与采用钢材的风度板横梁比拟，镁合金能够调度洪量焊接部件，分量降落30%～40%，具备更好的燃油经济性，防撞机能和减振机能大幅提拔，成事实对略高。数据显示华夏金属镁出口量占寰球总量的80%，因此其成本上风也会日趋显然。

　　关于车辆等活动机关而言，在产生碰撞事情或特定的打击事项时能够汲取碰撞能量并爱护乘员平安的手腕称为耐撞性。当其影响于风度板横梁时，镁合金的风度板横梁、主梁的腔体机关产生塑性变形，汲取能量的同时形成必然的位移，减速碰撞做历光阴，减小带动机舱侵略旅客舱的速率，进而起到爱护乘员平安的影响。风度板横梁能够经过自己机关或附加装配的曲折、变形等大势来抵达必然的耐撞机能，缓解碰撞时的打击载荷，耗散打击能量，灵验减和气爱护乘员的平安。

1子系统耐撞机能目的设定

　　车辆遭到正面打击时，带动机舱内部部件的变形形状时候都在产生繁杂变动，打击传抵达乘员舱时，风度板横梁系统遭到的其余部件撞击也是时候变动的，如图1。依照能量守恒定律，经过FEA仿真将一共影响在风度板横梁系统上的力鉴别出来，如图2。再将处处来往点的做使劲－位移的弧线掏出，以E3为例，如图3。经过公式(1)求出影响在风度板横梁系统上总的打击能量。

2子系统碰撞形状的简化

　　由于风度板横梁系统在整车正碰工况下的受打击形状是对比繁杂的，为了灵验地对联系统的耐撞性施行优化，依照最紧要的打击载荷和耐撞性目的，协议子系统的动态打击形状。本案例中，曾经鉴别出最紧要的打击载荷是E3，也便是踏板撞击EPS机电的打击载荷。因此，忽视较小的打击载荷E1和E2，保存最紧要的打击载荷E3，依照整车正碰中风度板横梁的变形大势和应变纠合地区，调度E3的撞击场所和动态打击初速率V0()，将子系统的碰撞大势简

化成图4。

3虚构解析权谋优化机关

　　首先，依照子系统动态打击的计划施行FEA解析，鉴别出高应变地区，以及潜在生效地区，如图5。

　　将镁合金主梁上高应变区的截面、壁厚、加倍筋等都设为变量施行敏锐度的解析。而后依照敏锐度的凹凸，经过量轮拓扑优化，逐渐消除应力纠合的地区。同时，还要将阶段性的优化数据从新施行风度板横梁系统(包含转向管柱、方位盘和空调箱等)NVH机能的评价，逐渐均衡耐撞性优化后对NVH等关键机能的影响。优化过程见图6。

4什物考证

　　4.1子系统实验

　　依照子系统动态打击FEA解析的办法，协议子系统什物考证的实验提纲。保证明物实验的车身稳定方法，以及加载配置参数与FEA解析坚持一致。并对实验数据与FEA解析事实施行比对，不休优化直至子系统实验餍足请求。

　　4.2整车实验

　　依照整车不同工况，如FFB、ODB等施行实车碰撞实验，依照碰撞后风度板横梁碰撞的场所，变形损伤的环境，管柱重心位移量，以及车身侵略量等目标归纳权衡风度板横梁耐撞性是不是餍足请求。再依照评价事实，不休优化直至风度板横梁的耐撞机能餍足请求。

5结语

　　本文创立并完美了一套风度板横梁系统耐撞性的解析和安排办法，特别针对镁合金材料的风度板横梁耐撞性的解析和优化施行了详细论述，今朝镁合金是工程材猜中密度最低的金属材料，做为风度板横梁材料在轻量化方面有着较大的上风，但其材料物性的一些非凡性，比方凝聚压缩偏向大，委靡强度低，断裂延长率低等毛病，特别需求连接风度板横梁所承载的机能特点和机能请求、整车安顿、碰撞和NVH等请求对其材料筛选、界面尺寸和厚度散布等参数采纳针对性安排，在完成轻量化的同时，也餍足其机能请求，不休地开拓出质轻性优的风度板横梁。

根源：期刊—安排探索做家：李征刘永强

（上海汽车团体股分有限公司技能重心）

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