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文檔簡介
1、車身結構安全設計項目四學習目標學習目標建建議議課課時時:6 6課課時時1 1掌握車身結構安全設計的基礎知識掌握車身結構安全設計的基礎知識。2 2能夠分析車輛撞擊時,不同方向、大小、能夠分析車輛撞擊時,不同方向、大小、作用位置的撞擊力對車輛產生的不同效應。作用位置的撞擊力對車輛產生的不同效應。3 3能夠對鋼板的特性進行分析。能夠對鋼板的特性進行分析。學習目標學習目標建建議議課課時時:6 6課課時時4 4能夠識別不同的車身結構特點和能量吸收區能夠識別不同的車身結構特點和能量吸收區域在車身上的分布。域在車身上的分布。5 5能夠對車身不同部位的能量吸收進行分析。能夠對車身不同部位的能量吸收進行分析。6
2、 6在常見的事故車輛損傷評估工作中,可以在常見的事故車輛損傷評估工作中,可以找到碰撞的直接接觸點,并能根據直接碰撞點找到碰撞的直接接觸點,并能根據直接碰撞點分析出撞擊力的傳遞路線和零件的受力情況。分析出撞擊力的傳遞路線和零件的受力情況。學習情境描述學習情境描述汽車設計的過程中,車身結構安全設計的重要性不言而喻。車身設計人員在設計車身的時候,要考慮在行駛過程中如何保證車輛能夠承受一般的行駛沖擊。當車輛發生撞擊事故的時候,要考慮通過不同的設計形式最大化地保證車上人員的安全。在車輛發生事故的時候,維修人員應如何確認損傷的具體位置和范圍?如何對碰撞車輛進行損傷評估?本項目主要針對這些問題,通過對車身結
3、構、撞擊受力分析、車輛吸能區域設計分析給出一個清晰的答案。 學習任務一學習任務一車身結構安全設計車身結構安全設計學學習習資資訊訊 學習任務一學習任務一一車身結構安全設計基礎 車身結構安全設計的原則除了要能承受一般的行駛沖擊外,還必須在發生事車身結構安全設計的原則除了要能承受一般的行駛沖擊外,還必須在發生事故的時候保障乘員的安全。為了在嚴重的撞擊事件中車身既能吸收最多的能量,又故的時候保障乘員的安全。為了在嚴重的撞擊事件中車身既能吸收最多的能量,又能將危及顧客安全的影響降到最低程度,車身必須具有特殊的結構。因此,前、后能將危及顧客安全的影響降到最低程度,車身必須具有特殊的結構。因此,前、后車身應
4、設計成在某種條件下結構容易變形的形式,以吸收碰撞能量;而乘員室不易車身應設計成在某種條件下結構容易變形的形式,以吸收碰撞能量;而乘員室不易變形,以保護乘員的安全。車身結構安全空間如圖變形,以保護乘員的安全。車身結構安全空間如圖4 -14 -1所示。所示。圖圖4 -1 4 -1 車身結構安全空間車身結構安全空間學習任務一學習任務一二車輛撞擊力和撞擊損傷1撞擊力方向分析 圖圖4-2 撞擊力的分解撞擊力的分解(1)學習任務一學習任務一二車輛撞擊力和撞擊損傷1撞擊力方向分析 圖圖4-3 撞擊力的分解擊力的分解(2) 學習任務一學習任務一二車輛撞擊力和撞擊損傷2撞擊力的方向與車輛損傷之間的關系(1)(1
5、)撞擊力的方向通過車輛的質心撞擊力的方向通過車輛的質心。 分析:從圖分析:從圖4-44-4可以看出,若撞擊力的方向通過車輛的質可以看出,若撞擊力的方向通過車輛的質心,則車輛不會產生旋轉運動,撞擊產生的動能缺乏一個緩沖心,則車輛不會產生旋轉運動,撞擊產生的動能缺乏一個緩沖時間,而產生比預期嚴重的損傷。時間,而產生比預期嚴重的損傷。圖圖4-4 4-4 撞擊力的方向通過車輛的質心撞擊力的方向通過車輛的質心學習任務一學習任務一二車輛撞擊力和撞擊損傷2撞擊力的方向與車輛損傷之間的關系(2)(2)撞擊力的方向撞擊力的方向未未通過車輛的質心通過車輛的質心。分析:從圖分析:從圖4-54-5可看出,若撞擊力的方
6、向沒有通過車輛的質心可看出,若撞擊力的方向沒有通過車輛的質心,則車輛在發生撞擊的時候,撞擊力與車輛中心之間形成一個,則車輛在發生撞擊的時候,撞擊力與車輛中心之間形成一個力矩讓車輛產生旋轉運動,撞擊速度有一個減弱的緩沖時間,力矩讓車輛產生旋轉運動,撞擊速度有一個減弱的緩沖時間,故撞擊產生的損傷比撞擊力通過車輛質心時產生的損傷要輕。故撞擊產生的損傷比撞擊力通過車輛質心時產生的損傷要輕。圖圖4-5 4-5 撞擊力的方向撞擊力的方向未未通過車輛的質心通過車輛的質心從上面兩個實例從上面兩個實例可以看出,即使可以看出,即使在車輛的質量、在車輛的質量、速度、撞擊對象速度、撞擊對象均相同的情況下均相同的情況下
7、,不同的撞擊方,不同的撞擊方向也會產生不同向也會產生不同的車輛損傷。的車輛損傷。學習任務一學習任務一二車輛撞擊力和撞擊損傷3撞擊面積大小與車輛損傷之間的關系 質量相近、行駛速度也差不多的兩輛汽車,當發生撞擊事質量相近、行駛速度也差不多的兩輛汽車,當發生撞擊事件時,損壞程度根據撞擊物體的不同而有所不同。件時,損壞程度根據撞擊物體的不同而有所不同。 如果撞擊面積很大,則受損程度會降低,如圖如果撞擊面積很大,則受損程度會降低,如圖4-64-6所示。所示。圖圖4-6 4-6 撞擊面積較大時產生的車輛損傷撞擊面積較大時產生的車輛損傷學習任務一學習任務一二車輛撞擊力和撞擊損傷3撞擊面積大小與車輛損傷之間的
8、關系 撞擊面積越小,則受損程度將會越大。如圖撞擊面積越小,則受損程度將會越大。如圖4 -74 -7所示,所示,當撞擊面積較小時,保險杠、發動機艙蓋、水箱等嚴重變形,當撞擊面積較小時,保險杠、發動機艙蓋、水箱等嚴重變形,發動機被推向后方,撞擊力傳遞的效應已經延伸到后懸架。發動機被推向后方,撞擊力傳遞的效應已經延伸到后懸架。圖圖4-7 4-7 撞擊面積較撞擊面積較小小時產生的車輛損傷時產生的車輛損傷學習任務一學習任務一二車輛撞擊力和撞擊損傷3撞擊面積大小與車輛損傷之間的關系 學習任務一學習任務一二車輛撞擊力和撞擊損傷4車輛撞擊損傷分析 當車輛撞擊障礙物時,車輛通常在十萬分之幾秒或萬分之幾秒內停下來
9、, 根據能量守恒定律可知,車輛的動能必然會被消耗掉。那么如何消耗掉呢?要依靠車輛與被撞擊對象之間產生的損傷來消耗動能。 碰撞損傷可以分為兩類,一類是一次損傷,另一類是二次損傷。學習任務一學習任務一二車輛撞擊力和撞擊損傷4車輛撞擊損傷分析 (1)(1)一次損傷一次損傷 車輛和障礙物之間的碰撞稱為一次碰撞,所導致的損傷稱車輛和障礙物之間的碰撞稱為一次碰撞,所導致的損傷稱為一次損傷。一次損傷通常包括直接損傷、波紋效應損傷和誘為一次損傷。一次損傷通常包括直接損傷、波紋效應損傷和誘導損傷,如圖導損傷,如圖4 48 8(見下頁)(見下頁)所示。所示。1)1)直接損傷直接損傷 與障礙物直接接觸的部位產生的損
10、傷稱為直接損傷。與障礙物直接接觸的部位產生的損傷稱為直接損傷。2)2)波紋效應損傷波紋效應損傷 在撞擊力傳輸的過程中,由于車輛的某些部位的波紋加工在撞擊力傳輸的過程中,由于車輛的某些部位的波紋加工而誘導產生的損傷稱為波紋效應損傷。而誘導產生的損傷稱為波紋效應損傷。3)3)誘導損傷誘導損傷 由于直接損傷的作用力造成其他部件受力而產生的損傷,由于直接損傷的作用力造成其他部件受力而產生的損傷,稱為誘導損傷。稱為誘導損傷。學習任務一學習任務一二車輛撞擊力和撞擊損傷4車輛撞擊損傷分析 (2)(2)二次損傷二次損傷 車輛在碰撞時會突然減速,車上的人、物體和車輛本身的車輛在碰撞時會突然減速,車上的人、物體和
11、車輛本身的零件由于慣性會產生二次碰撞,二次碰撞造成的損傷稱為二次零件由于慣性會產生二次碰撞,二次碰撞造成的損傷稱為二次損傷,如圖損傷,如圖4-94-9所示。所示。圖圖4-8 4-8 一次損傷一次損傷 圖圖4-9 4-9 二次損傷二次損傷學習任務一學習任務一三車身鋼板特性分析 1車身鋼板的彈性變形和塑性變形 鋼板在外力的作用下產生變形,但外力去除后鋼板能夠恢鋼板在外力的作用下產生變形,但外力去除后鋼板能夠恢復到原始形態,這種變形稱為彈性變形,如圖復到原始形態,這種變形稱為彈性變形,如圖4 -104 -10所示。所示。 車身鋼板在受到碰撞后會產生變形,應將變形的車身以及車身鋼板在受到碰撞后會產生變
12、形,應將變形的車身以及車身鋼板通過維修。恢復到原始形態,因此對于一名車身維修車身鋼板通過維修。恢復到原始形態,因此對于一名車身維修工作人員來說,了解車身鋼板的特性是至關重要的。工作人員來說,了解車身鋼板的特性是至關重要的。 圖圖4 -10 4 -10 彈性變形彈性變形學習任務一學習任務一三車身鋼板特性分析 1車身鋼板的彈性變形和塑性變形 當鋼板所受的外力超過或者達到了其能夠承受的屈服極限時,當鋼板所受的外力超過或者達到了其能夠承受的屈服極限時,鋼板所產生的變形在外力去除后不能完全恢復到原始形態(當然鋼鋼板所產生的變形在外力去除后不能完全恢復到原始形態(當然鋼板的變形也可能部分恢復,但不能達到原
13、始狀態),這種變形稱為板的變形也可能部分恢復,但不能達到原始狀態),這種變形稱為塑性變形,如圖塑性變形,如圖4 - 114 - 11所示。所示。 要正確理解車身鋼板在受到外力作用下產生的變形以及破壞的要正確理解車身鋼板在受到外力作用下產生的變形以及破壞的各個階段的特性,可進行低碳鋼板靜載荷拉伸試驗,拉伸過程中的各個階段的特性,可進行低碳鋼板靜載荷拉伸試驗,拉伸過程中的力一伸長曲線如圖力一伸長曲線如圖4 - 124 - 12所示。所示。 圖圖4 -11 4 -11 塑性塑性變形變形 圖圖4 -12 4 -12 低碳鋼板的低碳鋼板的 力一伸長曲線力一伸長曲線學習任務一學習任務一三車身鋼板特性分析
14、2應力集中概念(1)(1)載荷載荷 外力作用于物體上稱為載荷。按照外力作用的方向不外力作用于物體上稱為載荷。按照外力作用的方向不同,可以將載荷分為很多種,如拉伸載荷、壓縮載荷、剪切載同,可以將載荷分為很多種,如拉伸載荷、壓縮載荷、剪切載荷等,如圖荷等,如圖4 -134 -13所示。所示。 圖圖4 -13 4 -13 載荷的類型載荷的類型學習任務一學習任務一三車身鋼板特性分析 2應力集中概念圖圖4 -144 -14不同橫截面積的不同橫截面積的網桿的應力分布網桿的應力分布(2)(2)應力與載荷之間的關系應力與載荷之間的關系 物體單位面積上所承受的載荷稱為應力,可以用公式表示為物體單位面積上所承受的
15、載荷稱為應力,可以用公式表示為 應力應力= =載荷橫截面積載荷橫截面積 由上式可知,在外力的作用下,物體產生的應力與載荷和物由上式可知,在外力的作用下,物體產生的應力與載荷和物體的橫截面積有關,也就是說,在載荷一定的情況下,橫截面體的橫截面積有關,也就是說,在載荷一定的情況下,橫截面積越小的位置,產生的應力越大,如圖積越小的位置,產生的應力越大,如圖4 - 144 - 14、圖、圖4 - 154 - 15所示所示學習任務一學習任務一三車身鋼板特性分析 2應力集中概念圖圖4 -15 4 -15 不同不同橫截面積的拉橫截面積的拉力彈簧的應力力彈簧的應力變化變化學習任務一學習任務一三車身鋼板特性分析
16、 2應力集中概念(3)(3)應力集中應力集中當一個橫截面積處處相等的物體受到拉伸或者壓縮載荷作用時,物當一個橫截面積處處相等的物體受到拉伸或者壓縮載荷作用時,物體內部產生的應力大小也是相等的;當物體的截面上存在缺口、空體內部產生的應力大小也是相等的;當物體的截面上存在缺口、空洞或者溝槽時,則這些部位會洞或者溝槽時,則這些部位會 產生較大的應力,物體受到載荷作用產生較大的應力,物體受到載荷作用時可能會開裂。因此,鋼板的應力集中是指因時可能會開裂。因此,鋼板的應力集中是指因 其橫截面積的改變其橫截面積的改變而導致該部位的應力變大,如圖而導致該部位的應力變大,如圖4 -164 -16所示。所示。 圖
17、圖4 -164 -16相同橫截面積物體的中間出現切口導致相同橫截面積物體的中間出現切口導致該部位應力變大該部位應力變大學習任務一學習任務一三車身鋼板特性分析 2應力集中概念 在某些情況下,雖然物體的橫截面積沒有改變,但在其形狀改變的在某些情況下,雖然物體的橫截面積沒有改變,但在其形狀改變的情況下,同樣會造成該部位產生應力集中現象,如圖情況下,同樣會造成該部位產生應力集中現象,如圖4 -1 74 -1 7所示。所示。(4)(4)彎曲力矩彎曲力矩 如果載荷作用于相同截面的鋼板的右側邊緣,則最大應力將產如果載荷作用于相同截面的鋼板的右側邊緣,則最大應力將產生在接合面上,此時導致物體產生彎曲的力矩稱為
18、彎曲力矩,如圖生在接合面上,此時導致物體產生彎曲的力矩稱為彎曲力矩,如圖4 4 -18-18所示。所示。 彎曲彎曲力矩產生的應力分布如圖力矩產生的應力分布如圖4 - 194 - 19所示。所示。圖圖4 -17 4 -17 圓桿的應力集中圓桿的應力集中圖圖4 -18 4 -18 彎曲力矩彎曲力矩圖圖4 -19 4 -19 彎曲力矩產生彎曲力矩產生的應力分布的應力分布學習任務一學習任務一 3加工硬化 如果將一根鋼絲反復彎曲,則在彎曲的部位會產生硬化,如果將一根鋼絲反復彎曲,則在彎曲的部位會產生硬化,如圖如圖4 - 204 - 20所示。所示。 同理,在維修變形的車身鋼板時,若反復在鋼板上進行敲同理
19、,在維修變形的車身鋼板時,若反復在鋼板上進行敲擊,則在敲擊部位也會產生硬化現象。這種由于反復作用于物擊,則在敲擊部位也會產生硬化現象。這種由于反復作用于物體上的外力而造成的作用部位硬化的現象稱為加工硬化。體上的外力而造成的作用部位硬化的現象稱為加工硬化。圖圖4-20 4-20 加工硬化加工硬化三車身鋼板特性分析學習任務一學習任務一三車身鋼板特性分析4車身變形的特性 為了增強車身的剛性和撞擊時的能量吸收作用,在車身上為了增強車身的剛性和撞擊時的能量吸收作用,在車身上設置了許多用來進行能量吸收的區域,如圖設置了許多用來進行能量吸收的區域,如圖4 - 214 - 21所示(圖中所示(圖中畫圈部位)。
20、畫圈部位)。圖圖4 42 1 2 1 車身結構能量吸收區域車身結構能量吸收區域學習任務一學習任務一三車身鋼板特性分析4車身變形的特性 車身零件的截面形狀是各種各樣的,在撞擊事故發生時應車身零件的截面形狀是各種各樣的,在撞擊事故發生時應力集中通常發生在以下幾個部位:力集中通常發生在以下幾個部位:(1)(1)橫截面積改變的部位橫截面積改變的部位u 波紋效應區域(折皺區域)。波紋效應區域(折皺區域)。u 加強件的前端或后端。加強件的前端或后端。u 鋼板連接處。鋼板連接處。(2)(2)支點部位支點部位u 拱起區域。拱起區域。u 轉角區域。轉角區域。 在撞擊事故發生時,撞擊能量會傳遞至較薄弱的鋼板而使在
21、撞擊事故發生時,撞擊能量會傳遞至較薄弱的鋼板而使其變形,若變形的部位有加工硬化的情形,則此部位無法吸其變形,若變形的部位有加工硬化的情形,則此部位無法吸收撞擊能量,而使能量傳遞至其他較薄弱的區域。收撞擊能量,而使能量傳遞至其他較薄弱的區域。學習任務一學習任務一四車身結構的能量吸收及加強區布置1能量吸收原理 能量吸收指車輛在發能量吸收指車輛在發生撞擊事故時,車身利用生撞擊事故時,車身利用自身設計的弱化區域的結自身設計的弱化區域的結構來吸收撞擊能量,通過構來吸收撞擊能量,通過弱化區域的損壞和變形來弱化區域的損壞和變形來消耗能量。而在乘員室區消耗能量。而在乘員室區域通過加強結域通過加強結 構的形式構
22、的形式來提高剛性,從而最大化來提高剛性,從而最大化地保障在發生撞擊事故時地保障在發生撞擊事故時乘員的安全。能量吸收乘員的安全。能量吸收 區域的變形理論與波紋效區域的變形理論與波紋效應(圖應(圖4 - 224 - 22)理論類同)理論類同圖圖422 422 波紋效應波紋效應學習任務一學習任務一四車身結構的能量吸收及加強區布置2車身不同部位能量吸收分析(1)(1)前側梁能量吸收分析前側梁能量吸收分析 撞擊力在前側梁上的傳遞路線如圖撞擊力在前側梁上的傳遞路線如圖4 - 234 - 23所示。所示。 分析:前側梁在設計時布置了孔洞、形狀變化區域等弱化區分析:前側梁在設計時布置了孔洞、形狀變化區域等弱化
23、區域,這些部位屬于車身應力集中區域,在撞擊力傳遞的時候,域,這些部位屬于車身應力集中區域,在撞擊力傳遞的時候,圖圖423 423 撞擊力在前側梁上的傳遞路線撞擊力在前側梁上的傳遞路線可以通過變形和損壞來消可以通過變形和損壞來消耗撞擊能量;而加強區域耗撞擊能量;而加強區域是硬化區域,可以抵抗部是硬化區域,可以抵抗部分撞擊力通過。因此,車分撞擊力通過。因此,車輛前部撞擊產生的撞擊力輛前部撞擊產生的撞擊力,經過前側梁的吸收和抵,經過前側梁的吸收和抵抗,傳遞至乘員室的撞擊抗,傳遞至乘員室的撞擊力越來越小,最大化地為力越來越小,最大化地為乘員區域提供了保證。乘員區域提供了保證。學習任務一學習任務一四車身
24、結構的能量吸收及加強區布置2車身不同部位能量吸收分析1)水平撞擊時前側梁能量吸收分析水平撞擊時前側梁能量吸收分析FR車輛前側梁能量吸收區域如圖車輛前側梁能量吸收區域如圖4- 24所示。所示。分析:從圖分析:從圖4 - 24可以看出,當水平撞擊力可以看出,當水平撞擊力F作用于作用于FR車輛的車輛的A部位時,部位時,A、B、C部位產生變形吸收撞擊能量;當撞擊力到達部位產生變形吸收撞擊能量;當撞擊力到達圖圖424 FR424 FR車輛前側梁能量吸收區域車輛前側梁能量吸收區域D部位時,將改變方向而部位時,將改變方向而到達到達E部位,撞擊力對下部位,撞擊力對下隔板及主車底板造成損傷隔板及主車底板造成損傷
25、,阻止撞擊能量在更大范,阻止撞擊能量在更大范圍內傳播。圍內傳播。學習任務一學習任務一四車身結構的能量吸收及加強區布置2車身不同部位能量吸收分析 圖圖425425非水平撞擊時前側梁非水平撞擊時前側梁能量吸收分析能量吸收分析4 - 24類似。但當撞擊力類似。但當撞擊力較大時,較大時,D部位產生的損部位產生的損傷遠遠大于單一的水平撞傷遠遠大于單一的水平撞擊,因為垂直的撞擊力擊,因為垂直的撞擊力F1與與D點形成彎曲力矩,會點形成彎曲力矩,會對對D部位造成綜合損壞。部位造成綜合損壞。學習任務一學習任務一四車身結構的能量吸收及加強區布置2車身不同部位能量吸收分析3)上部車身能量吸收分析上部車身能量吸收分析
26、分析:從圖分析:從圖4 - 26可以看出,如果撞擊力發生在車輛的上部,可以看出,如果撞擊力發生在車輛的上部,則在撞擊力傳導的過程中,較弱的則在撞擊力傳導的過程中,較弱的B、C部位會損壞而吸收部部位會損壞而吸收部分撞擊能量。撞擊力傳遞至分撞擊能量。撞擊力傳遞至D部位后,會因波紋效應影響前部位后,會因波紋效應影響前車身立柱和頂板縱梁,前車身立柱和頂板縱梁,前車身立柱以其下端與車門車身立柱以其下端與車門檻板的連接點作為支點向檻板的連接點作為支點向后傾斜,導致常見的車門后傾斜,導致常見的車門縫隙變化。當撞擊力傳遞縫隙變化。當撞擊力傳遞至至E部位時,波紋效應會部位時,波紋效應會因擋風玻璃的安裝形式不因擋
27、風玻璃的安裝形式不同而略有變化,如圖同而略有變化,如圖4 -27所示。所示。圖圖426 426 上部車身能量吸收分析上部車身能量吸收分析學習任務一學習任務一四車身結構的能量吸收及加強區布置2車身不同部位能量吸收分析 如果擋風玻璃是粘著式的,則撞擊力會分布在整個區域;如果擋風玻璃是粘著式的,則撞擊力會分布在整個區域;若擋風玻璃是密封條式的,則撞擊力在若擋風玻璃是密封條式的,則撞擊力在E E部位產生的損傷比粘部位產生的損傷比粘著式的更大。當然,不管擋風玻璃是哪種安裝形式,著式的更大。當然,不管擋風玻璃是哪種安裝形式,E E部位往部位往上推會造成頂板縱梁、擋風玻璃框架、車頂鋼板向上變形,從上推會造成
28、頂板縱梁、擋風玻璃框架、車頂鋼板向上變形,從而造成車門中柱上端和車頂連接處產生扭曲變形。而造成車門中柱上端和車頂連接處產生扭曲變形。圖圖427427撞擊力傳導至撞擊力傳導至擋風玻璃時產生的變形擋風玻璃時產生的變形學習任務一學習任務一四車身結構的能量吸收及加強區布置2車身不同部位能量吸收分析圖圖4 - 28 4 - 28 懸浮式燃油箱的布置形式懸浮式燃油箱的布置形式車車底板側梁被設計成剛底板側梁被設計成剛性較強的結構,不易變性較強的結構,不易變形,一旦發生后部撞擊形,一旦發生后部撞擊,后側梁后端如果弱化,后側梁后端如果弱化,則后側梁后端會產生,則后側梁后端會產生變形,可能擠壓燃油箱變形,可能擠壓
29、燃油箱,導致燃油泄漏。此外,導致燃油泄漏。此外,后車底板設計的拱起,后車底板設計的拱起區域可以在后部撞擊時區域可以在后部撞擊時產生彎曲變形,以吸收產生彎曲變形,以吸收撞擊能量。撞擊能量。(2)(2)后車身能量吸收分析后車身能量吸收分析1)后底部車身能量吸收分析后底部車身能量吸收分析后底部車身能量吸收區域的設置取決于燃油箱的布置形式,燃油箱在車身后底部車身能量吸收區域的設置取決于燃油箱的布置形式,燃油箱在車身的布置形式分為懸浮式和脊背式兩種。的布置形式分為懸浮式和脊背式兩種。 在傳統的在傳統的FRFR車輛上,燃油箱布置于車輛的后方,如圖車輛上,燃油箱布置于車輛的后方,如圖4- 284- 28所示
30、,這種所示,這種燃油箱的布置形式稱為懸浮式。懸浮式燃油箱設計得比較扁平且較長燃油箱的布置形式稱為懸浮式。懸浮式燃油箱設計得比較扁平且較長。后后學習任務一學習任務一四車身結構的能量吸收及加強區布置2車身不同部位能量吸收分析近年來有更多的近年來有更多的FRFR車輛和車輛和FFFF車輛的燃油箱布置于后軸前方,這種燃車輛的燃油箱布置于后軸前方,這種燃油箱的布置形式稱為脊背式。脊背式燃油箱設計得比較深和短,其油箱的布置形式稱為脊背式。脊背式燃油箱設計得比較深和短,其布置形式如圖布置形式如圖4 - 294 - 29所示。所示。 在車輛后車底板側梁后端實施波紋在車輛后車底板側梁后端實施波紋加工處理,降低該部
31、位的剛性,從而吸收來自后方的撞擊能量。某加工處理,降低該部位的剛性,從而吸收來自后方的撞擊能量。某些車輛為了提高維修作業的效率,把后側梁后端做成可分離狀態,些車輛為了提高維修作業的效率,把后側梁后端做成可分離狀態,如圖如圖4 - 304 - 30所示。所示。 圖圖4- 30 4- 30 后側梁后端后側梁后端的處理的處理 圖圖4 - 29 4 - 29 脊背式脊背式燃油箱燃油箱的布置形式的布置形式學習任務一學習任務一四車身結構的能量吸收及加強區布置2車身不同部位能量吸收分析(2)(2)后車身能量吸收分析后車身能量吸收分析2)后后上上部車身能量吸收分析部車身能量吸收分析 在車輛后部發生撞擊時,撞擊
32、力除了引起接觸區域的損壞外,還會傳遞至在車輛后部發生撞擊時,撞擊力除了引起接觸區域的損壞外,還會傳遞至車身上部,使后翼子板向前變形,導致后翼子板和后車門的間隙縮小。如車身上部,使后翼子板向前變形,導致后翼子板和后車門的間隙縮小。如果撞擊能量很高,則會導致后車門向前推,導致車門中柱發生變形。在撞果撞擊能量很高,則會導致后車門向前推,導致車門中柱發生變形。在撞擊力足夠大的情況下,也可能傳導至前門,導致前車身立柱也發生變形。擊力足夠大的情況下,也可能傳導至前門,導致前車身立柱也發生變形。后部撞擊時撞擊力向前傳遞的路線如圖后部撞擊時撞擊力向前傳遞的路線如圖4 - 314 - 31所示。所示。圖圖4 -
33、 314 - 31后部撞擊時撞擊力向前傳遞的路線后部撞擊時撞擊力向前傳遞的路線學習任務一學習任務一四車身結構的能量吸收及加強區布置2車身不同部位能量吸收分析圖圖4 - 324 - 32后部撞擊時撞擊力向后部撞擊時撞擊力向上上傳遞的路線傳遞的路線中部零件的設計上應盡中部零件的設計上應盡量提高零件的剛性,以量提高零件的剛性,以抵抗擠壓變形,例如前抵抗擠壓變形,例如前車身立柱、車門中柱、車身立柱、車門中柱、后車身立柱等零件采用后車身立柱等零件采用三層的箱形結構,并且三層的箱形結構,并且使用超高強度鋼材來制使用超高強度鋼材來制造加強件,同時提高頂造加強件,同時提高頂板縱梁的強度和剛性。板縱梁的強度和剛性。(2)(2)后車身能量吸收分析后車身能量吸收分析2)后后上上部車身能量吸收分析部車身能量吸收分析 在在前車身立柱和車門中柱都發生損傷的情況下,典型的表現形式是車門在在前車身立柱和車門中柱都發生損傷的情況下,典型的表現形式是車門開關不良,間隙發生變化。開關不良,間隙發生變化。在車輛后部發生撞擊時,撞擊力傳遞的另一個途徑是經過后翼子板向上傳在車輛后部發生撞擊時,撞擊力傳遞的另一個途徑是經過后翼子板向上傳遞給頂板縱梁,如圖遞給頂板縱梁,如圖4 - 324 - 32所示,頂板縱梁被向上推,
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