基于拼焊技術(shù)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(dǎo)致側(cè)面碰撞發(fā)生頻率較高。車身側(cè)面結(jié)構(gòu)與車身前后防撞結(jié)構(gòu)相比較為脆弱，同時(shí)距離乘員較近。在車輛受到側(cè)面碰撞后，乘員會因?yàn)閭?cè)面空間狹小受到車身內(nèi)陷引起的壓迫與沖擊。B柱作為車身側(cè)面主要承受與傳遞碰撞力的零件，對整個側(cè)面結(jié)構(gòu)耐撞性有較大貢獻(xiàn)，其侵入量與侵入速度都側(cè)面反映了車內(nèi)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(nèi)陷會阻礙其吸收碰撞能量，同時(shí)也

2、與車身輕量化理念相悖。因此，在改進(jìn)設(shè)計(jì)時(shí)要合理控制B柱的變形模式，以此減小在側(cè)面碰撞過程中車內(nèi)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(cè)面碰撞中的耐撞性進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在保證B柱總成的輕量化的基礎(chǔ)上對其最大侵入量和最大侵入速度進(jìn)行控制以實(shí)現(xiàn)側(cè)面碰撞中對乘員的保護(hù)。首先，本文建立了某轎車的側(cè)面碰撞有限元模型，并驗(yàn)證了模型的有效性，通過輸出曲線對該轎車的側(cè)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(jìn)行了力學(xué)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(cè)母材厚度作為設(shè)計(jì)變量對B柱進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行抽樣，以多項(xiàng)式響應(yīng)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(cè)圍外板）質(zhì)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(jié)果表明，通過使用激光拼焊板作為B柱的沖壓原材料，