[發(fā)明專利]環(huán)狀路徑車身結構設計評估方法

無效

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• 申請日: 2011-08-05
• 公開（公告）號: CN102372043A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設計）人: 肖鋒
• 申請（專利權）人: 肖鋒
• 主分類號: B62D65/00
• 分類號: B62D65/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種車身結構設計評估方法，尤其是涉及汽車工程開發(fā)過程中對車身結構設計的評估。

背景技術

本發(fā)明的技術背景是提出一種環(huán)狀路徑車身結構設計理論與方法，即從各主機廠大量車型的車身結構中提取出車身設計的共同特征，吸收各主機廠在車身結構設計上的優(yōu)秀基因，根據(jù)共同特征和被實踐證明了的車身設計優(yōu)秀基因，建立一套統(tǒng)一的車身結構設計理論與方法，以滿足更高的碰撞法規(guī)要求，并適應車身輕量化設計的要求，為本發(fā)明方法的應用提供實施對象和目標，本發(fā)明的參考的文獻為2002-2010年歐洲白車身會議(Euro-Car-Body，簡稱ECB)各主機廠的車身主題報告。

毫無疑問，各種安全法規(guī)促進了車身結構設計水平的提高，其中NCAP體系由于其更高的碰撞速度對車身結構設計提出了挑戰(zhàn)，但隨著各主機廠對新材料新工藝的應用、車型平臺車身結構設計的不斷完善，達到五星標準車型越來越多，NCAP對汽車安全的區(qū)分作用越來越弱，因此，提高安全標準是一種潛在的趨勢。隨著安全法規(guī)越來越高，消費者對汽車碰撞安全的考慮成為其購車的一個至關重要的因素，主機廠對車身碰撞安全的考慮從設計、仿真、實驗、到生產的各個環(huán)節(jié)都圍繞其作為重點而展開，因此，車身碰撞安全性能開發(fā)是汽車研發(fā)的核心內容之一。

在車身工程設計階段，車身輕量化設計基本思路是保持現(xiàn)有車身結構設計在碰撞安全性能和剛度性能不變差或變差的程度在可接受范圍之內，即“結構帕累托設計原則”，提出具體的減重目標，對車身結構進行優(yōu)化設計，此時，碰撞安全性能與剛度性能往往是相沖突的，一方面，與安全相關的結構不一定與剛度相關，與剛度相關的結構不一定與安全相關，由于專業(yè)的局限性，工程師更多的是站在自身的專業(yè)角度考慮問題，缺乏一個性能平衡的視角，難以提出兼顧的方案；另一方面，傳統(tǒng)的車身結構對碰撞安全性能和剛度性能缺乏一種兼顧的設計方法與思路，因此，對輕量化設計中性能沖突問題的思考是提出環(huán)狀路徑車身設計理論與方法的出發(fā)點。

目前，車身結構設計的挑戰(zhàn)在于其目標之間的沖突性——在滿足高標準安全法規(guī)的要求、具備較好的舒適性和操縱穩(wěn)定性的前提下，進行車身輕量化設計。在ECB2003中，F(xiàn)ord在其車型新福克斯C-Max介紹中提出“The?target?to?develop?a?stiffand?safe?body?structure?for?the?Focus?C-Max(目的是為福克斯C-Max開發(fā)出一種具有高剛度和高安全性的車身結構)”；在ECB2008中，HONDA在其車型NewJAZZ介紹中就白車身性能要求提出三點：Handingand?Comfort(操縱穩(wěn)定性和舒適性)；Safety(安全)；Achievement?of?Weight?Reduction(減重效果)，其中“Handing?and?Comfort”與Ford所指的“stiff”，一個是果一個是因，是同一個性能的不同提法，而“Achievement?of?Weight?Reduction”是指輕量化設計，用一個詞概括就是“save”，節(jié)省質量、節(jié)省成本。同時，車身耐久性能作為車身結構設計的一個重要考察點之一，與剛度性能本質上是同一的，車身剛度越好車身耐久性越好，是剛度內涵的一個性能，做一個性能處理。因此，基于此提出車身結構設計的“3S-Tsrgets(3S目標)”，即“Stiff(高剛度)”、“Safe(高安全)”、“Save(輕量化)”。

車身碰撞安全設計理念，簡單概括是“壓潰吸能、分散載荷”，最早由安全設計的領先者Volvo提出，具體設計要求是“前艙充分壓潰吸能、乘員艙保持完整”，已經(jīng)成為全球各主機廠進行車身碰撞安全結構設計的出發(fā)點。按照法規(guī)要求，在能量一定的情況下，比如正碰，毫無疑問假人不能吸收能量，車身后部不會吸收能量，乘員艙不能吸收能量，會使假人失去生存空間，顯然，只能是前艙吸收能量，問題是如何讓前艙吸收更多的碰撞能量，如何盡可能的保護乘員艙的完整性，這是一個“八仙過海各顯神通”的問題，具體結構設計上沒有誰好誰差的問題，最終由假人給出回答。

從歷年ECB材料來看，明確提出其車身碰撞安全結構的有Audi、HONDA、Nissan，提出安全概念的有Toyota，以下對各主機廠的車身碰撞安全結構和概念做一個簡單介紹。