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論汽車(chē)防撞梁的結構設計論文
一、汽車(chē)前門(mén)防撞梁性能評價(jià)指標
實(shí)驗證明，當汽車(chē)受到側面撞擊時(shí)，其前門(mén)受到的撞擊力的總能量是固定的，如果碰撞過(guò)程產(chǎn)生的撞擊力大部分被防撞梁承擔，就會(huì )減輕車(chē)門(mén)其他部位度撞擊力的負擔。因此，汽車(chē)前門(mén)的防撞梁承擔的撞擊力越多則車(chē)門(mén)的安全性能就越高，乘車(chē)人員的安全也就能更加得到保障。人們將汽車(chē)防撞梁能夠承擔撞擊力的最大值作為一項性能指標即撞擊力峰值，用來(lái)評判車(chē)門(mén)防撞梁的強度。不難發(fā)現，汽車(chē)車(chē)門(mén)防撞梁的撞擊力峰值越大，其車(chē)門(mén)的耐碰撞性能就越高，而當撞擊力超過(guò)撞擊力峰值時(shí)，就有可能導致防撞梁或汽車(chē)車(chē)門(mén)在發(fā)生側面碰撞事故時(shí)，與車(chē)門(mén)人員相接處，導致發(fā)生人員傷亡的事故。
二、汽車(chē)前門(mén)防撞梁的結構優(yōu)化
前文已經(jīng)提到，汽車(chē)前門(mén)防撞梁強度的好壞直接影響著(zhù)汽車(chē)整體安全程度的好壞，因此為提高汽車(chē)安全度，必須要對汽車(chē)前門(mén)的防撞梁結構進(jìn)行優(yōu)化，提高其硬度，從而減少側面碰撞事故中出現人員傷亡的幾率。同時(shí)，在對防撞梁進(jìn)行優(yōu)化過(guò)程中，還要考慮成本，要在不影響汽車(chē)整體造型以及車(chē)門(mén)總質(zhì)量的情況下，采用最有效的方式對其進(jìn)行結構優(yōu)化，提高耐碰撞性能。不同的車(chē)門(mén)有著(zhù)不同截面形狀，對其進(jìn)行結構優(yōu)化的方式方法也不盡相同，下面詳細討論集中車(chē)門(mén)的防撞梁結構優(yōu)化設計。
1方形截面形狀
車(chē)門(mén)截面形狀是方形的，可以改變梁壁傾斜角度來(lái)對其進(jìn)行優(yōu)化，在這個(gè)過(guò)程中要針對不同的車(chē)型、車(chē)門(mén)進(jìn)行優(yōu)化實(shí)驗，找到其中的梁壁傾斜最優(yōu)角，將防撞梁結構優(yōu)化的效果達到最大�？梢圆捎貌煌牧罕趦A斜角對其進(jìn)行實(shí)驗，通過(guò)幾種測試結果的相互對比，來(lái)確定最優(yōu)角。實(shí)驗證明，碰撞過(guò)程中防撞梁在相同的位移內，梁壁傾斜角為10°時(shí)，其吸收的撞擊力最大。同時(shí)也可以承受最大的撞擊力。即當梁壁傾斜角為10°時(shí)，汽車(chē)前門(mén)的防撞梁撞擊力峰值和吸收總能力均達到最大。所以，采用10°的梁壁傾斜角就可以使防撞梁的安全性能達到最大，汽車(chē)的整體安全性也得以提升。
2U形截面形狀
車(chē)門(mén)截面形狀為U形時(shí)，與方形截面的車(chē)門(mén)類(lèi)似，也可以采用改變梁壁傾斜角。但與方形截面不同的是，梁壁采用10°的傾斜角，可以使防撞梁活的吸收的撞擊力能量最多，但撞擊力峰值卻不是最大，相較于5°傾斜角的梁壁，只提高了3％。實(shí)驗數據顯示，當梁壁采用15°傾斜角時(shí)，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，采用10°傾斜角的梁壁可以使防撞梁的安全性能得到最有效的發(fā)揮。
3改變截面帽沿長(cháng)度
防撞梁底部多余的部分稱(chēng)為防撞梁的帽沿，研究表明，防撞梁帽沿的長(cháng)度與其受力分布也有著(zhù)一定的聯(lián)系。因此適當的改變防撞梁帽沿的長(cháng)度也可以提升防撞梁的安全性能。同時(shí)，在防撞梁總質(zhì)量固定的要求下，改變其長(cháng)度就必然會(huì )導致其表面尺寸發(fā)生改變。這也對提升防撞梁的整體安全性能有著(zhù)一定的決定性作用。有數據表明，不論防撞梁截面形狀是方形的還是U形的，將防撞梁長(cháng)度設定為9mm~10mm都能使防撞梁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(chē)車(chē)門(mén)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于直線(xiàn)型的物體的形變能力，因此對汽車(chē)前門(mén)防撞梁進(jìn)行結構優(yōu)化過(guò)程還可以從改變防撞梁帽沿的形狀著(zhù)手。通過(guò)計算可以得出，防撞梁梁壁傾斜角度相同時(shí)，防撞梁帽沿采用曲型形狀的，其安全性能要大大優(yōu)于帽沿采用直線(xiàn)型的。
5結構優(yōu)化驗證
汽車(chē)車(chē)門(mén)是汽車(chē)的重要組成部分，車(chē)門(mén)安全性能的好壞直接影響著(zhù)汽車(chē)整體的安全性。因此在對車(chē)門(mén)進(jìn)行防撞梁優(yōu)化完成后，必須要對其進(jìn)行一定的驗證，只有理論聯(lián)系實(shí)際，在實(shí)際中找到理論中存在的不足并加以改正，才能使車(chē)門(mén)防撞梁的安全性能得到不斷的提升，乘車(chē)人員的人身安全也才能得到保證。實(shí)際設計過(guò)程中，可以先按設計圖紙制造出樣品，將樣品送到相關(guān)檢測單位進(jìn)行測試，只有在各項性能指標均達到標準，同時(shí)與設計圖紙中的主要參數無(wú)太大的出入的情況下，才能將設計交付生產(chǎn)方，這也是將安全隱患降低到最低的最有效的方法。
三、總結
隨著(zhù)我國現代化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，汽車(chē)行業(yè)必然會(huì )在我國得到巨大的發(fā)展，因此提升汽車(chē)前門(mén)防撞梁的安全性必須要得到相關(guān)人員的重視，只要這樣才是對人民最好的回報。本文通過(guò)對汽車(chē)前門(mén)防撞梁的相關(guān)參數進(jìn)行分析，采用對比等方式找出防撞梁結構最優(yōu)化的設計方案，為相關(guān)人員進(jìn)行汽車(chē)前門(mén)防撞梁優(yōu)化工作提供了理論依據。
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