摘 要:文章对车辆侧门抗压强度试验操作方法进行了详尽的解读,试验适用于车门静压强度的GB 15743、FMVSS 214、GSO 40等标准,主要针对FMVSS 214等试验设备、试验操作程序及其技术要求等进行分析和讨论,对侧门数型进行优化提供参考,为国产车型完成侧门抗压强度认证提供支持。 关键词:侧门;抗压强度试验;FMVSS 214;侧门数型优化
1 概述
对于汽车车身质量而言,侧门抗压强度是一项非常重要的指标,可以提高汽车的被动安全性。对于汽车侧门而言,主要是指侧门整体的强度以及车门外板的抗凹刚度两项抗压强度指标。通常我们所指的整个侧门的挤压强度,都是在准静态试验条件下研究得出的。侧门结构挤压强度越高,抗压性能越好,车内乘员就越安全。如果侧门部件的挤压强度低,在遭受外力的强烈挤压时, 侧门会发生大的变形和位移,从而伤害车内乘员。
文章以汽车侧门抗压强度为研究对象,讲解侧门抗压强度试验操作方法以及实验分析,为
国产车型完成侧门抗压强度认证提供参考和支持。
2 侧门抗压强度试验操作方法
2.1 常见侧门抗压强度法规介绍
最早制定侧门强度法规的国家是美国, 于1973 年颁布了FMVSS 214侧面碰撞乘员保护法规。目前相关侧门强度的法规有三个:美国机动工程师协会的SAE J367-Passenger Car Door System Crush Test Procedure、FMVSS 214-Side Impact Protection和我国的GB 15743-1995轿车侧门强度法规。
2.2 侧门抗压强度试验基础操作规程
2.2.1试验台实验能力
试验适用于车门静压强度的GB 15743、FMVSS 214、GSO 40等标准。
2.2.2 检查试验样件
检查完试验台后,需要对样件也进行检测。检查样件的外观状态是否完好,同时根据样件的外观形态需确定好其固定方式,需注意的是整车必须先拆除车轮才能固定进行试验(图1所示)。
当样件放到支撑夹具上后,需通过测量支撑高度和支点距离来确定车辆的倾角与俯仰角度,即车辆的加载状态。
2.2.4 划线
车门锁好,车窗升至顶部,在车身的显著位置划出纵向对称线,按照相应要求同时划出距离车门低端127mm的水平线(与设备加载装置下边线重合)和该水平线被车门轮廓截取线段的中点,然后过该点划出铅垂线在车门上的投影线。
2.2.5 确定加载头的高度
根据画出的加载最低水平线到车窗的距离确定加载头的高度(加载头顶端表面高出车门车窗底部边缘至少13mm)
2.2.6 标记受力部位
根据车门结构特征,可以得出受力部位包括加强筋、铰链、门锁等,试验之前这些部位需要进行标记处理。
2.2.7 固定车身
越战忠魂 车身固定在整个试验过程中属于比较重要的环节,可以分为以下几步:
a.调节车身使它与设备平行,并且要使车门上白胶带与加载头的中心线重合;
b.在四个基础支撑上先固定四个张紧器,四个张紧器左右对称并且同时张紧;
c.安装固定两个纵梁侧挡,位置为贴紧前后轴附近的车身纵梁;
d.加载侧B柱下方需要固定一个支撑同时可以起到侧挡作用;
拉伸模量e.非加载侧前中后各固定三个支撑同时也起到侧挡作用;
f.在前机盖部位平坦处与后背箱上方平坦处各取一处分别安装一套车身固定装置,需要注
意的是压紧装置与车身中间应覆盖一层橡胶。
2.2.8 加载位移监控
目前试验运用的主要有两种方法,一种是在车身非加载侧固定一个百分表以便于监控车身在加载方向是否有位移,另外一种则是在车身非加载侧固定铅锤监控位移。
3 侧门抗压强度试验结果研究分析
3.1 试验结果
在侧门抗压强度试验中,可以观察侧门的变形量和接载荷形变-时间曲线来评价侧门的耐挤压性能,通过往常试验发现结果。 slie
按照国标标准,挤压力分析包括三个过程:
(1)初始挤压力――在0-152mm挤压距离上使车门产生变形的平均力;
(2)中间挤压力――在0-305mm挤压距离上使车门产生变形的平均力;
(3)最大挤压力――在 457mm 挤压距离上记录到的最大力。
3.2 试验分析
在侧门抗压试验中,防撞梁和侧门加强板是主要的承力部件,针对防撞梁和加强板可以做出以下三个优化方法:
方法一:将防撞梁上移25mm、安装支架上移25mm,同时防撞梁逆时针绕中点旋转5度。
方案二:将防撞梁上移55mm、安装支架上移55mm,同时防撞梁逆时针绕中点旋转10度。
方案三:将侧门内外加强板通过增加加强筋的方法增加刚度。
三种方案通过有软件仿真计算及限元模拟分析,优化前、后的接触力曲线进行比较分析结果如图2所示。
由图2可知,调整防撞梁的安装位置可以改变车门的抗挤压能力;而对侧门外板和内板加
强板进行优化改进(优化方案3),也可以提高侧门的抗压能力,但效果不明显。
4 结束语
侧门抗压强度试验每一步骤都非常重要,环环相扣,试验结果也非常精确。我们可以有效的利用实验过程的经验及试验结果结合电脑仿真模拟软件为对侧门数型进行优化提供参考,为国产车型完成侧门抗压强度认证提供参考和支持,为汽车行业的发展贡献自己的力量。动力学模型
波斯语 参考文献
[1]ips细胞赵萍.中型客车上部结构强度安全性仿真分[D].湖北:长安大学,2012.
[2]美国联邦机动车辆安全标准.FMVSS 214 轿车侧面碰撞保护[S].
[3]国家标准委员会.GB15743-1995 轿车侧门强度[S].北京:中国标准出版社,1995.