简析车身设计中车辆结构与安全

2014年11月15日 09:00:04  来源:邹琳 (个体经营)
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    对于汽车安全方面的话题似乎从来就没间断过,而各个厂商也都在花费巨资使自己的产品在安全上更具优势,而民间对于此类问题则归为钢板的薄厚以及强度。
    首先,我们将车身分为两部分,一为车架,所指的是我们看不见的车身结构。二为车身外观,即我们所触碰到车身部分。
  随着汽车知识的日益普及,越来越多的人开始意识到在交通事故中,能拯救车上人员的是车身结构以及钢材强度。而在轻微事故中,车身外观部分的钢板薄厚则成为人们品评车辆安全的优劣标准。虽然从某种程度上说,后者并不能在真正意义上来决定车辆是否安全,但在此我们还是要提及一下,这一部分的安全特性。
  首先,在车身外观方面,无论美、日、德、韩以及自主品牌,都有厂商使用非金属材质的板材来制作车身外观部件,而这些非金属材质的部件甚至已经被使用在翼子板、车门等方面。因此车身外观的板材薄厚对车辆安全所带来的影响基本可以不计算在内了。
  什么样的钢材能使车辆更安全
  45#中碳钢,屈服强度355Mpa,抗拉强度590Mpa,被国内汽车行业广泛使用,也就是某车型宣传册子里面标称的590号钢(全车身强度最高的部分采用的钢材),或许此时您会想起那些上千Mpa强度的钢板,没错,它们就是采用45#中碳钢在进行热处理后所产生的,而根据不同的热处理工艺,它们所转变的出的Mpa强度值也不同。
  汽车覆盖件和汽车结构件都是冷冲成形。我们一直讲的汽车钢板的强度,指的是钢板的抗拉强度,如果车身被撕裂了,这个就是钢板的抗拉强度超过了极限,但是多数情况下,在车身铁皮撕裂前,焊点先被撕脱。所以哪怕钢材是几千Mpa的强度,焊点质量不好,车身一样不堪一击。
  什么样的结构能使车辆更安全
  一般轿车车身有三个立柱,从前往后依次为前柱(A柱)、中柱(B柱)、后柱(C柱)。对于轿车而言,立柱除了支撑作用,也起到门框的作用。
  设计师考虑前柱几何形状方案时还必须要考虑到前柱遮挡驾驶者视线的角度问题。一般情况下,驾驶者通过前柱处的视线,双目重叠角总计为5~6度,从驾驶者的舒适性看,重叠角越小越好,但这涉及到前柱的刚度,既要有一定的几何尺寸保持前柱的高刚度,又要减少驾驶者的视线遮挡影响,是一个矛盾的问题。设计者必须尽量使两者平衡以取得最佳效果。在2001年北美国际车展上瑞典沃尔沃推出最新概念车SCC,就将前柱改为通透形式,镶嵌透明玻璃让驾驶者可以透过柱体观察外界,令视野盲点减少到最低程度。
  而除了这三个支柱外,我们所看不见的部位则更为重要,它就是我们所说的车架,其实轿车的车架结构相对简单,一般会在车头设计两根主梁,用以搭载发动机和变速箱,并且在发生正面碰撞事故时也可以有效进行亏缩,用其产生的缓冲力来保护车内成员安全。

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