[发明专利]复合材料增强整车主要传递路径承力构件耐撞性分析方法

说明书

本发明涉及一种复合材料增强整车主要传递路径承力构件耐撞性分析方法，通过在基础状态白车身进行碰撞试验；采集基础状态白车身碰撞数据；车身进行结构轻量化设计，进行车身碰撞试验；根据碰撞数据确定车身薄弱部位，在车身薄弱部位增加复合材料增强构件，调整搭接区域结构设计；进行车身碰撞试验；确保车身碰撞数据满足设计目标，完成车身轻量化设计目标。本发明复合材料增强整车主要传递路径承力构件耐撞性分析方法，材料轻量化和结构轻量化设计综合考虑，在成本可控、不影响现有制造工艺的前提下，实现汽车车身轻量化。

技术领域

本发明涉及汽车耐撞性分析方法，具体的说，是涉及一种复合材料增强整车主要传递路径承力构件耐撞性分析方法。

背景技术

汽车车身结构轻量化是近几年行业内高热点话题，“全铝车身”、“以塑代钢”、碳纤维复合材料、玻纤增强材料等概念层出不穷。这些先进的轻量化理念衍生出来的产品尽管具有质量轻、耐腐蚀等优点，但其本身存在制造工艺繁杂，成本过高，以及热固性材料难以回收利用等问题，限制了其大范围应用。目前应用最广泛的玻纤增加复合材料，也大都布局在汽车载荷受力较低的部位，例如“塑料尾门”、“塑料翼子板”等。

汽车车身轻量化设计主流方式包含材料轻量化设计和结构轻量化设计。材料技术的发展应用推动了工业产品的设计制造与应用，如今，复合材料是主要的研究目标，利用材料的设计来降低汽车整车的质量，可以使用复合材料来替代一些金属材料。结构轻量化设计，离不开有限元理论中车身结构耐撞性分析技术的发展，耐撞性分析技术在汽车行业中的应用极大地方便了设计环节，提高设计效率。

汽车的安全性、舒适度、轻量化、信息化等因素已经成为消费者选车的重要参考。汽车车身的轻量化使得驾驶者更便于操控汽车，增加了操纵稳定性。同时，在影响汽车耗油量的因素中，汽车车身轻量化显得尤为突出，能够大大降低燃油的消耗量，是满足国家节能减排法规要求最有效的手段之一。然而，车身轻量化带来了安全性和耐撞性问题，汽车受到撞击时，车身主承力部件抵抗变形的能力，决定了乘员舱内是否有足够的生存空间。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种在成本可控、不影响现有制造工艺的前提下，采用复合材料增强构件实现汽车车身轻量化的复合材料增强整车主要传递路径承力构件耐撞性分析方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种复合材料增强整车主要传递路径承力构件耐撞性分析方法，包括如下步骤：

步骤1，开始；

步骤2，基础状态白车身进行碰撞试验；

步骤3，采集基础状态白车身碰撞数据；

步骤4，判断车身碰撞数据是否满足设计目标；碰撞数据满足设计目标，执行步骤5，碰撞数据不能满足设计目标，执行步骤7，

步骤5，车身进行结构轻量化设计，进行车身碰撞试验；

步骤6，判断结构轻量化设计后车身碰撞数据是否满足设计目标；碰撞数据满足设计目标，执行步骤5，碰撞数据不能满足设计目标，执行步骤7，

步骤7，车身薄弱部位增加CBS构件，调整搭接区域结构设计；进行车身碰撞试验；

步骤8，判断增加CBS构件后车身碰撞数据是否满足设计目标；碰撞数据满足设计目标，执行步骤9，碰撞数据不能满足设计目标，执行步骤7；

步骤9，完成CBS结构件设计及耐撞性分析，保存数据，完成车身轻量化设计目标；

步骤10，结束。

优选的，所述碰撞数据不能满足设计目标是指对车身结构轻量化的设计过度，需要从耐撞性分析结果中提取所有路径上的断面承载力值和应力集中溃缩位置。

优选的，所述增强支撑构件设置在车身集中溃缩位置。

优选的，应力集中溃缩位置增加复合材料增强构件，需要尝试不同的复合材料增强构件设计及其位置分布。