侧面碰撞SPFC1180 AHSS高强度钢一体式车门冲击梁的碰撞试验及仿真研究来避免安全问题

汽车侧面碰撞是经常发生的事故。特别是由于在侧面碰撞中车门变形空间较小时，使得车门冲击梁成为车门最重要的组成部件之一，其作用是保护乘员免受伤害。通常车门冲击梁有两种形状。一种是有高强度钢焊接而成的钢管车门，其前部和后部采用支架连接到门板内部。另一类则是由高强度钢或其他材料冲压成波状面板而无需安装任何支架。

本文提出了一种新型的一体式车门冲击梁，它能在汽车发生侧面碰撞的时候保护乘员。采用SPFC1180改进型高强度钢（AHSS-Advanced High Strength Steel，World Auto Steel，见 文 中Fig 2）来提高碰撞时的吸能能力以及减少车门凹陷，从而确保车内乘员的安全。为了得到车门冲击梁合适的封闭截面形状，本文使用了ANSYS力学软件对几种设计方案进行仿真验证，利用LSDYNA软件的冲击仿真模块对车门有限元模型进行仿真，并将仿真结果与车门试验结果对比。对已验证的车门冲击梁模型进行并行仿真计算，并在FMVSS 214规则下进行整车侧面碰撞试验，同时与采用了虚拟结构适用性测试的管型门梁进行了对比。

结果表明，由于AHSS材料简单的制造工艺和单体封闭型材的设计方案，与管型冲击梁相比在同等抗冲击能力下，SPFC1180型一体式车门冲击梁能降低制造成本及减轻车身质量（文中Fig 10）。

Fig.2 Global formability diagram for today's AHSSsteel grades

Fig.10 Shape and material information of a door module