仪表板横梁是组成整车安全系统的架构件，需要传递、吸收碰撞能量和载荷，同时为保持座舱的完整性，也需要为其他子系统零件提供定位、安装结构。因此除了满足政府法规、整车安全分解目标外，还需要满足模态、刚度、强度等系统要求。

1.安全要求

仪表板横梁的安全要求一般包含正碰、侧碰、结构刚度要求等。正碰时，仪表板横梁需要缓冲由发动机舱传递的冲击能量，限制踏板侵入，抑制转向盘位移。侧碰时，仪表板横梁需要具备一定的侧向反作用力及保持力，与车身一起承受侧向压力，维持驾驶舱刚度。另外，仪表板横梁需要具有一定的径向结构刚度，以避免气囊爆破时，因气囊模块位置变化导致气袋偏移。下图所示为仪表板横梁的正碰和侧碰试验曲线。

2.刚度、模态要求

仪表板横梁作为座舱系统的支撑骨架，需要满足各个模块的定位、安装、刚度等需求，也要能够抵抗安装、存储及运输过程中的变形。下图所示为仪表板横梁刚度的试验曲线。

仪表板横梁正碰的试验曲线

仪表板横梁侧碰的试验曲线

仪表板横梁刚度的试验曲线

空调一般考虑背装到仪表板横梁的前排乘客侧管梁上，如图所示。空调卡爪结构，先挂到管梁上再进行固定（A），下端通过至少两个螺栓紧固（B）。布置仪表板横梁的前排乘客侧管梁时，应具有足够的静刚度以及抗扭刚度，预防空调下沉或旋转导致前围安装困难。

仪表板和空调的匹配示意图

由仪表板横梁、管柱、转向盘、气囊和组合开关所组成的子系统，需具有一定的刚度，使系统的固有频率避开发动机怠速、风扇高频激励以及车轮摆振或车身振动等频率区间，以满足整车模态要求，防止共振，避免系统抖动、异响。下图所示为仪表板横梁的模态图。

仪表板横梁的模态图（见彩插）

3.强度要求

仪表板横梁通过转向管柱连接转向盘和转向器。驾驶员操作转向盘，经转向管柱把力矩传递给转向器，带动转向器实现转向；同时，路面振动也经转向器、转向管柱、转向盘，反馈至握持在转向盘上的驾驶员的手上。在整个过程中，仪表板横梁持续受到转向管柱传递的交变载荷，转向管柱匹配的支架须选用具有足够强度的材料，并设计有足够的结构强度，预防结构疲劳或屈服导致的紧固失效。下图所示为仪表板横梁管柱匹配支架的应力应变图。

管柱支架的应力应变图（见彩插）