车身结构设计-前纵梁系统结构设计
该系列设计规范用于指导车身结构的正向设计,尤其是在没有标杆车的状态下的正向开发。基于本规范完成车身结构 TG0 数据的设计,本规范是车身数据 TG0 的设计指导,后续 TG1 及 TG2 数据则是参考本规范
依据 SE 及性能分析结果再结合项目具体情况的优化结果。
目录
1 适用范围--------------------------------------------------------------------02
2 引用标准--------------------------------------------------------------------02
3 前纵梁系统结构的设计--------------------------------------------------------02
3.1. 前纵梁结构的分类与结构说明-------------------------------------------02
3.1.1. 非贯通纵梁结构-----------------------------------------------------02
3.1.2. 贯通纵梁结构-------------------------------------------------------04
3.1.3.两种结构对比--------------------------------------------------------05
3.2. 前纵梁结构主要功能(承载式车身) -------------------------------------05
3.2.1. 前纵梁结构主要性能要求---------------------------------------------05
3.3. 纵梁结构空间布置-----------------------------------------------------06
3.3.1 前纵梁布置边界------------------------------------------------------06
3.3.1.1 Z 向布置要求-----------------------------------------------------09
3.3.1.2 Y 向布置要求-----------------------------------------------------11
3.3.1.3 X 向布置要求-----------------------------------------------------17
3.4. 前纵梁结构的制造工艺-------------------------------------------------10
3.4.1 冲焊纵梁结构的工艺设计---------------------------------------------18
3.5. 纵梁结构典型结构设计-------------------------------------------------12
3.6. 前纵梁结构的其他设计注意事项-----------------------------------------16
3.6.1 纵梁结构传力过渡---------------------------------------------------16
3.6.1 纵梁结构断面图例---------------------------------------------------16
3.6.3 纵梁结构开展 CAE 分析,根据 CAE 计算结果优化数据---------------------16
4 前纵梁系统结构的使用材料----------------------------------------------------17
前纵梁系统结构设计规范
1 适用范围 本规范规定了前纵梁系统结构的设计边界、 结构布置、结构参数以及前纵梁系统结构的 几何设计等 质量自检表等内容。 本规范适用于前纵梁系统结构的设计开发工作。 2 引用标准 针对不同的市场,需满足的法规如下表:
针对上述相关法规,对发动机舱的具体要求体现为: 1)变形模式要求: 高速碰撞时,侵入量发生在前围板总成处,一般最大侵入量小于 130mm,加速度小 于 40g; 低速碰撞时,侵入量发生在吸能盒处,一般最大侵入量小于吸能盒 2/3 长度,
承载能力大约在 100 kN。 2)纵梁结构要沿 X 向由车身前端向后逐渐压溃,而不能发生弯曲变形。
3 前纵梁系统结构的设计 3.1. 前纵梁结构的分类与结构说明 前纵梁结构的分类主要是按照车身框架结构分类,主要分为非贯通纵梁结构与前后贯 通纵梁结构。下面分别说明. 3.1.1. 非贯通纵梁结构: 该结构为目前非承载式车身主要车身框架结构,其特点是前后纵梁并不连贯, 左右前纵梁在前地板前端各自分为 2 到 3 个传力通道,分别传给门槛梁、地板纵梁、 中央通道副梁;后纵梁传力到门槛梁。前后纵梁不会直接传力。 这其中以丰田结构、 Volvo 结构最具代表性,这也是目前非贯通纵梁结构最广泛采用的 2 种主流结构。 这 样处理是使乘员舱均匀受力,避免乘员舱变形过大,威胁乘员安全。
3.1.1.1. 典型丰田结构:
上图为典型丰田结构:前后纵梁不贯通,前后纵梁都传递到门槛梁,前端安全性突出, 所以前端冲击载荷左右各分成三部分传递到乘员舱,均匀传递给乘员舱,保证乘员舱 不变形; 后传力路径不象前纵梁那么分散引导。
3.1.1.2. 典型 Volvo 结构:
Volvo 结构本质上与丰田结构一致,都是传力至乘员舱时分散冲击, 使乘员 舱均匀受力, 减小冲击, 确保乘员舱不变形的目的,但其结构不同, 在于其前纵梁载 荷直接传递到门槛梁、 A 柱、中央通道副梁。 如下图示:
这种结构传力效率很高,是真正直接传给门槛梁和 A 柱,使乘员舱不易变形。