基于拼焊技術的轎車B柱耐撞性研究.pdf

1、我國城市道路交通中包含許多十字交叉路口，因此導致側面碰撞發(fā)生頻率較高。車身側面結構與車身前后防撞結構相比較為脆弱，同時距離乘員較近。在車輛受到側面碰撞后，乘員會因為側面空間狹小受到車身內陷引起的壓迫與沖擊。B柱作為車身側面主要承受與傳遞碰撞力的零件，對整個側面結構耐撞性有較大貢獻，其侵入量與侵入速度都側面反映了車內乘員的傷害程度，并且其變形模式也決定了乘員受到傷害的部位。另外，單純地提高B柱的剛度來減小其內陷會阻礙其吸收碰撞能量，同時也

2、與車身輕量化理念相悖。因此，在改進設計時要合理控制B柱的變形模式，以此減小在側面碰撞過程中車內乘員的受傷程度。
　　本文旨在引入激光拼焊板對某轎車B柱在側面碰撞中的耐撞性進行優(yōu)化設計。在保證B柱總成的輕量化的基礎上對其最大侵入量和最大侵入速度進行控制以實現(xiàn)側面碰撞中對乘員的保護。首先，本文建立了某轎車的側面碰撞有限元模型，并驗證了模型的有效性，通過輸出曲線對該轎車的側面碰撞安全性做了評定，確定了該轎車B柱的變形模式；其次，對不同厚

3、差比的激光拼焊板進行了力學性能對比，得出其比值的安全范圍；最后，利用激光拼焊板代替B柱沖壓原材料，以拼焊板焊縫位置以及其兩側母材厚度作為設計變量對B柱進行優(yōu)化設計。利用正交試驗設計進行抽樣，以多項式響應面模型作為代理模型，通過序列二次規(guī)劃算法求最優(yōu)解。優(yōu)化后B柱總成（除去側圍外板）質量減少15.2％，最大侵入量減少10％，最大侵入速度減小5.2％，并且其變形模式較為理想。
　　研究結果表明，通過使用激光拼焊板作為B柱的沖壓原材料，