[发明专利]车身顶棚结构的开发方法以及车身顶棚结构

说明书

本方案提供一种车身顶棚结构的开发方法和车身顶棚结构，开发方法包括如下步骤：搭载整车模型，并进行翻滚仿真；根据翻滚仿真，提取顶棚结构的最大翻滚载荷；将所述最大翻滚载荷施加至整车模型的顶棚结构，并同时设置对应整车模型的整车模态、整车刚度、整车强度；识别顶棚结构的结构承载路径；根据结构承载路径，设计顶棚结构的承载结构。该开发是先翻滚仿真提取最大翻滚载荷，再将该最大翻滚载荷作为条件输入进行再次模拟，获得的承载路径更为接近现实，而再次模拟过程中加入其它边界条件时，不再进行翻滚模拟，可以节省仿真模拟的难度，大大降低运算时间。

技术领域

本发明涉及车体设计技术领域，具体涉及一种车身顶棚结构的开发方法以及车身顶棚结构。

背景技术

汽车车身作为乘客和货物的重要载体，需要合理设计其结构，要求其具有一定的刚强度。与对传统轿车的要求不同，对于客车车辆，除了需要满足常规的结构刚度(弯曲刚度、扭转刚度等)要求外，还需满足客车翻滚法规要求，以保证车内乘客安全，比如针对宽体轻型客车。

基于传统的上部车身结构的设计方法，车身的结构性能难以达到翻滚法规要求。在翻滚实验中，变形后的钣金侵入乘客生存空间值超标100％。进行设计优化时，主要是通过做多次翻滚法规试验来验证车身上部结构的结构可靠性，但此种方式的试验时间长，且花费的试验成本很高。

发明内容

本方案提供一种车身顶棚结构的开发方法，包括如下步骤：

搭载整车模型，并进行翻滚仿真；

根据翻滚仿真，提取顶棚结构的最大翻滚载荷；

将所述最大翻滚载荷施加至整车模型的顶棚结构，并同时设置对应整车模型的整车模态、整车刚度、整车强度；

识别顶棚结构的结构承载路径；

根据结构承载路径，设计顶棚结构的承载结构。

可选地，对所述整车模态、整车刚度、整车强度，通过加权系数设置权重。

可选地，所述顶棚结构包括位于顶部的顶盖外板和连接于所述顶盖外板侧面的侧围板，对所述侧围板进行开孔优化，避让所述承载结构。

本发明还提供一种车身顶棚结构，通过如上任一项所述的车身顶棚结构的开发方法形成，其特征在于，所述承载结构包括多根沿所述顶棚结构的长度方向分布的横梁，位于前端的所述横梁为X型或H型横梁。

可选地，所述顶棚结构包括位于顶部的顶盖外板和连接于所述顶盖外板侧面的侧围板，所述顶盖外板的内侧设有多条减震膨胀胶条，所述减震膨胀胶条横向延伸；所述横梁设有胶槽，所述减震膨胀胶条设于所述胶槽内。

可选地，所述侧围板的内侧设有加强板。

可选地，所述顶盖外板和所述侧围板通过转接支架连接，所述转接支架和所述顶盖外板、所述侧围板同时通过点焊和螺栓连接。

可选地，所述顶棚结构包括主体段和相接于所述主体段前端的坡度段；所述X型横梁位于所述坡度段；在相接的位置设有一根所述横梁，且所述横梁呈开口朝向后方的V型。

可选地，所述顶棚结构包括主体段和相接于所述主体段前端的坡度段；所述H型横梁的两根横梁本体分别位于坡度段和相接的位置。

本发明还提供一种车身顶棚结构，其承载结构包括多根沿所述顶棚结构的长度方向分布的横梁，位于前端的所述横梁为X型或H型横梁。