轿车侧面b柱碰撞车身结构安全性研究

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刘科志　张鹏

卡莱弗（山东）汽车科技有限公司　山东省日照市　276800

随着社会的进步，人们的生活水平在不断的提升，汽车已经不再属于奢侈品，而是以普通商品的方式摘 要： 步入了千家万户，成为了人们主要的出行工具。汽车在设计制造的过程中，必须要考虑其安全性，如果汽车的安全性能不达标，在发生交通事故的时候，会增加人员伤亡的几率，提升事故的严重性。在汽车的车身结构中，侧面B柱是一个非常重要的部分 ，减少侧面B柱碰撞损伤是一个重要的性能指标，汽车侧面结构的防撞能力也是汽车设计制造过程中的重点。本文对轿车侧面柱碰撞车身结构安全性进行分析，并且提出了几点相关性浅见。关键词：轿车侧面B柱；安全性；碰撞车身结构碰撞测试的设备非常的完善，已经形成了一机构相对复杂，在汽车发生碰撞之后，汽车的内部特别是驾驶室中会受到各种力的冲击，这些力来自于汽车的各种构件，给汽车乘员带来很大的伤害，另外，由于物理惯性的作用，汽车在受到撞击以后，人体会受到加速度带来的力，如果这个力过大，超出了汽车驾驶人员的身体最大承受极限，就会对汽车乘员造成不同程度的伤害，使汽车乘员失去一些生理功能。另外，通过这样的测试方式，可以对汽车乘员的损伤机理有一个更加深入的了解，对伤害的类型也有一个更加全面的把握。汽车在行驶的过程中，发生碰撞以后，对人体的伤害作用力主要来自于外部荷载，汽车的防护装置会在一定程度上减少外部荷载，人体在受到外部荷载以后，会发生生物

1　引言

轿车侧面B柱是汽车的重要组成部分，如果这个结构的安全性不足，会直接的威胁到轿车驾驶人员的生命。近年来随着轿车数量的增加和交通情况的越发复杂，轿车的安全性已经受到了社会的广泛重视，在这样的社会背景下，轿车侧面柱碰撞车身结构的安全性必须要符合相关的标准，才能给人们提供安全的驾驶环境，减少各种交通事故带来的影响。下文对此进行简要的阐述。

套相对完善的体系。汽车的碰撞测试主要包含了两个方面的内容，第一方面为汽车的整体安全性测试，第二方面为轿车侧面柱的碰撞测试，通过这两个方面的测试，可以为汽车的设计制造提供强有力的依据，根据碰撞测试的结果，汽车制造行业可以及时的得出汽车结构中存在的不足，通过结构上的改进和完善，提升汽车的安全性。在这一点上看，我国的汽车制造行业还有许多不足，需要向发达国家借鉴相关的经验，并且要对轿车侧面柱碰撞安全性结构测试给予高度的重视，

2　轿车侧面B柱碰撞车身结构安全性研究现状

当前，随着人们生活条件的提升，对汽车的要求也在不断的提升，汽车行业必须要做出相应的改变，顺应时代的需要，逐渐的提升汽车的安全性，引入先进的技术来实现更加强力的轿车侧面柱，提升车身结构安全性能。但是在当前的汽车设计制造行业中，对汽车的碰撞方面的检测工作缺乏应有的重视，认识上的缺失直接的造成了汽车碰撞测试的相关设备存在严重的不完善的现象，从而给汽车带来了许多的安全隐患。在这一点上看，国外的一些国家，特别是西方的发达国家，汽车碰撞测试意识要远远的强于我国，比如德国、英国等一些汽车制造强国，汽车

打造安全性极高的汽车，推动我国汽车制造行业的发展。

3　轿车侧面B柱碰撞车身结构安全性分析

轿车侧面B柱碰撞车身结构安全性测试是一项非常重要的工作，也是汽车制造行业必须要重视的工作内容。在实际的测试过程中，主要分析以下几个方面的内容：

3.1　轿车侧面B柱损伤中生物力学理论分析

随着我国汽车制造行业的不断进步轿车侧面柱碰撞乘员伤害已经成为了汽车安全性检测工作中的重要内容，而且也是当前汽车安全研究工作的主要工作之一。由于汽车的

力学响应，如果这个生物力学响应大于人体的最大承受能力，就会产生不同方式的损伤机理，这个外部荷载会传递到人体的其他部位，给人体带来伤害。

3.2　轿车侧面B柱碰撞中的力学分析在汽车的使用过程中，汽车的碰撞是非常常见的一种情况，但是在碰撞发生的时候，轿车侧面B柱的碰撞比较常见。轿车在发生碰撞以后，轿车的整体加速可以使用如下方式来进行计算：ag=ap+ag/p=a+ha，在这公式中，ag是轿车的总体的加速度，这个加速度指的是重心位置的，公式中的ap是指轿车侧

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面B柱和轿车其他结构接触位置的加速度，这也是轿车侧面B柱碰撞测试的重点位置，h指的是一种冲击带来的力臂，公式中的a表示的是轿车侧面柱发生碰撞过程中转角产生的加速度。这个公式通过总结，可以得出牛顿的力学定律F=mag，轿车在发生碰撞以后，碰撞过程符合角动量守恒定律，通过公式可以通过如下方式来进行表示：Fh=Ia=mk2

a，在这个物理学公式中，K指的是旋转半径，F=M（a+ha），通过这些公式的计算，可以得出轿车侧面B柱碰撞过程中产生的总体的加速度。

3.3　轿车侧面B柱发生碰撞仿真分析在轿车侧面B柱碰撞的过程中，移动壁障是当前最常见的一种仿真模型，在我国当前的汽车制造设计行业中应用的比较广泛，为了提升移动壁障的专业性，我国的政府部门对移动壁障的性能做出了明确的规定，给轿车侧面B柱仿真碰撞提出了更加详细的实验条件。在轿车侧面柱仿真碰撞实验过程中，通常要使用汽车模型，汽车模型的质量为1.65t，在汽车模型中，有限元网格的数量大约为557141个，汽车模型必须要具备一个初始的速度，轿车侧面柱仿真碰撞试验的速度为14.772m/s，汽车具有初始速度以后，汽车与MDB的接触面积会逐渐的增加。在这样的状态下，轿车侧面的结构呈现出了一种另类的状态，结构状态会逐渐的变软，同时，汽车侧面的形变速度也会逐渐的增加，这种速度如果一直保持，会给汽车驾驶人员和汽车的乘客安全带来极大的威胁，带来许多的安全风险。在正常的情况下，汽车发生侧面碰撞的时候，会发生两个碰撞过程，这两个过程是同时发生的，在这里被称之为一次碰撞与二次碰撞。一次碰撞主要是指汽车与其他物体之间发生的直接碰撞，二次碰撞指的是汽车驾驶人员和乘客与汽车内部构件发生的碰撞，二次碰撞是由于一次碰撞产生的惯

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性而发生的，两者在时间上没有明显的区别。在汽车发生碰撞以后，汽车内部人员受到伤害的原因主要可以分为以下几个原因：第一，汽车的速度过快，与其他物体发生碰撞以后，汽车产生了非常大的加速度，受惯性的影响，这种加速度会作用在人体上，超出人体承受的极限值，从而对人体的生理机能产生危害，造成人体器官的损伤；第二，汽车在发生碰撞以后，外部的物体特别是坚硬尖锐的物体，可能会进入到汽车内部，给人体造成直接的伤害，比如扎伤和挤压伤害等；第三，在第一次碰撞发生的同时，汽车的侧面会产生严重形变，这种变化会加剧汽车事故的严重程度，汽车内部人员与汽车之间的伤害面积会增加。这种情况会引发汽车二次碰撞产生的伤害。另外，作为汽车的重要防护支撑结构，汽车防撞杆位置必须要合理，而且汽车防撞杆的强度也必须要符合相关的标准，只有这样才能在碰撞发生的时候，减少事故对人员的伤害，减少第一次碰撞和二次碰撞的严重程度，如果防撞杆的这两个方面设计存在问题，就会整体的降低汽车的安全性能，在这样的情况下，汽车会在发生碰撞的同时，会产生更加明显的形变，这种形变会直接的提升二次碰撞产生的危害，给汽车的驾驶人员和汽车的乘坐人员带来更加严重的安全隐患。汽车在使用的过程中，发生碰撞的方式有很多，其中最主要的碰撞方式有汽车的侧面碰撞和汽车的障碍物碰撞，其中汽车的侧面碰撞会对汽车的驾驶人员和汽车内部的乘客造成严重的安全威胁，这就需要汽车制造行业要在轿车侧面B柱上下功夫，通过提升轿车侧面B柱的强度和设计合理性，来增加汽车的使用安全性，这样可以使汽车在发生侧面碰撞的过程中，减少二次碰撞带来的形变，从而降低汽车侧面碰撞给人们带来的伤害，这也是推动汽车行业进步的一种非常重要的方式。

4　结束语

综上所述，当前汽车已经成为了人们的主要代步工具，随着人们生活水平的提升，汽车市场在不断的扩大。汽车的在满足人们出行需要的同时，还必须要在设计制造的环节，加强汽车安全性的设计工作。轿车侧面B柱是汽车的重要结构，通过轿车侧面柱的加强，可以有效的提升汽车的防撞击能力。汽车制造行业必须要对其有一个应有的重视，提升汽车的安全性，为我国汽车行业的进步做出积极的贡献。

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