近年来，随着我国汽车工业的飞速发展，汽车的保有量迅速增长，交通事故发生率及其严重程度也在逐年增加，而其中侧面碰撞是我国发生频次较高、造成严重受伤人数较多的交通事故。提高汽车车身的侧面碰撞安全性能，对改善我国道路交通安全具有重大意义。
车辆发生侧面碰撞时吸能区域小，不如汽车前部、后部那样的足够空间发生结构变形来吸收碰撞能量，而且被撞部分与乘员的距离比较近，容易直接撞击乘员。与正面、后面碰撞相比，车辆侧面碰撞对乘员造成的伤害更大，因此对乘员的保护也就显得尤为重要。
1 侧面碰撞机理
侧面碰撞过程大致可以分为两个阶段：移动变形壁障（简称MDB）与整车之间（一次碰撞）、内饰件与假人之间（二次碰撞）。一次碰撞主要是考验汽车车身结构的抗变形能力，即耐撞性，二次碰撞由一次碰撞的结果与车内约束系统共同决定。
1.1 一次碰撞过程分析
C-NCAP侧面碰撞是一个移动变形壁障与试验车辆交换动量的过程。随着移动变形壁障的前进，试验车辆侧围的变形逐渐增大，变形抗力也同样增大，试验车辆在侧围变形抗力的作用下逐渐加速；在侧围变形的同时，移动小车也逐渐减速，最终两者速度达到统一。如图1所示：
1.2 二次碰撞过程分析
侧围、车门在移动变形壁障的高速冲击下迅速向侧内运动，这些高速运动的部件将与假人发生二次碰撞。在车门内饰件接触假人身体之前，假人坐姿基本保持不动，如图2所示。从图可以看出，当车门、B柱及座椅发生明显变形时，假人相对于仪表台的位置与碰撞开始时几乎完全一致。
随着侵入量的增加和车身向右加速，车门内饰开始与假人身体左侧各部位先后接触。在二次碰撞过程中，与假人直接接触的内饰件对假人产生持续时间很短（通常少于40ms）的激励。为了减少二次碰撞中的假人损伤，降低各部分遭受冲击的速度是降低假人损伤的重要手段。
1.3 人体损伤机理及评价标准
C-NCAP对侧碰假人对头部、胸部、腹部、骨盆伤害值提出了要求。
1.3.1 头部损伤。在惯性力及力矩的作用下，假人躯干会在头部的带动下向车门倾倒。头部撞击的位置包括B柱和前门玻璃。在该次试验中，从头部与B柱内饰板接触到头部加速度达到峰值（约为75g），持续时间仅仅15ms，主要为平移加速度带来的损伤。
1.3.2 胸部损伤。胸部的评价标准主要有两种：第一种是按照胸部变形量，即胸部上中下三根肋骨中最大变形量为胸部变形量；第二种是VC值。
2 某MPV车型侧面碰撞结构设计
2.1 设计目标
该车为MPV车型，整车满足C-NCAP（2012版）五星级安全标准的要求，具体分解到侧面碰撞的得分要求为：侧面碰撞得分不低于16.4分，B柱侵入速度小于7.5m/s，B柱侵入量小于140mm。
2.2 碰撞载荷传递路径设计
侧面碰撞发生时，移动壁障撞击车身，动能载荷传递至车门及侧围门槛上，车门及防撞梁变形后将载荷传递至A、B、C柱上，A柱将载荷传递至前舱隔板及仪表板横梁上，B柱及C柱载荷传递至顶盖横梁上，侧围门槛上的载荷继续传递至地板（车架）横梁及纵梁上，从而达到有效分散撞击力，吸收碰撞能量的目的。
为保障乘员的生命安全，侧碰时应通过车门及车身产生合理的变形来吸收能量，延长碰撞产生的加速度时间，并降低加速度。通常来说，乘员的头部、颈部及胸部位置的车身结构不允许发生过大的侵入变形，座椅安装位置的车架或地板横梁也不允许发生大的变形，而髋部位置的车身结构则需合理诱导变形以吸收部分能量，从车前方向看，B柱位置呈现倒“S”形状。
2.3 选材及关键断面设计
根据对Benchmark所使用材料及厚度的参考分析，B柱腔体结构主要由侧围外板、B柱加强板、B柱内板构成，其中，B柱加强板采用超高强度热压成型钢，是主要的受力零件，B柱刚度、强度、缓冲性能、变形方式对侧碰安全有着至关重要的
作用。
此外，对门槛、地板横梁、顶盖横梁断面结构合理设计，选材时考虑结构的变形特性，并通过选用高强度、超高强度钢种，以利于载荷的有效传递，保证乘员舱不产生过大侵入变形。
3 车身结构优化设计
3.1 侧碰仿真分析
在材料确定及结构设计完成后，可以通过CAE虚拟分析，以便发现结构设计问题及提出优化
方案。
3.2 仿真分析结果
侧碰车身B柱的最大侵入速度为6.6m/s，满足侵入速度小于7.5m/s的设计目标。B柱侵入量最大值达到166mm，发生在R+300，即假人胸部位置。目标值为140mm，需对B柱和门槛进一步优化。
3.3 结构优化方案
更改门槛及地板搭接方式，改善传力路径；提升B柱、侧围内板、门槛强度。
4 优化方案验证
4.1 仿真分析验证结果
最大侵入速度为6.4m/s，满足侵入速度小于7.5m/s的设计目标。最大值为126mm，發生在R+300，即假人胸部位置，满足不超过140mm的要求。B柱侵入速度及侵入量较优化前有明显改善，均达到了设计目标。
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