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1、汽车专业教学课程汽车专业教学课程汽车整形专业汽车整形专业 汽车车身检测与校正技术 车身损伤分析 学习任务2 车身结构件碰撞分析前言汽汽车整形整形专业要分析汽车碰撞后车身结构件的变形情况，我们首先要了解一下承载式车身上碰撞力的传递路径和某些结构件上存在的吸能区，然后我们按照前部碰撞、中部碰撞和后部碰撞等几种情况来分析车身结构件在碰撞中的变形情况。当然，碰撞情况是多种且复杂的，无论是方向、角度、碰撞物等都是不确定的，我们对汽车前部、中部和后部碰撞的分析只是针对一些常见的情况，从专业知识角度进行的分析，在实际的维修过程中还是要具体问题具体对待，而不可能完全一致。目录 一、承载式车身碰撞力的传递路径二
2、、承载式车身碰撞吸能区 三、承载式车身的碰撞分析汽汽车整形整形专业1课时汽汽车整形整形专业车身结构件碰撞分析承载式车身碰撞力的传递路径1.承载式车身正面碰撞时的力传递路径 正面碰撞时力通过防撞梁传递到车辆上。固定在防撞梁支架上的防撞元件继续将力传递到前纵梁及发动机支架内。前防撞梁与前纵梁共同作用有目的地实现变形吸能性能。即使车辆的碰撞接触面很小，碰撞力也能通过防撞梁、前纵梁和前围分散到车辆左右两侧。如图1-21所示。 图1-21 正面碰撞时的力传递路径 图1-22 正面碰撞时底板上的力传递路径汽汽车整形整形专业车身结构件碰撞分析承载式车身碰撞力的传递路径2.承载式车身侧面碰撞时的力传递路径如果
3、可移动障碍物从侧面碰撞到车辆上，那么碰撞力首先从侧面防撞保护件和车门锁传递到 A、B 和 C 柱。此外，车门内板也会支撑在车门槛上（通过结构上的重叠实现）。这样整个侧围即可非常牢固地连接在一起。这表示从这个阶段起，碰撞力通过整体式的侧框架结构作用在车厢上。如图1-23所示。 图1-23 侧面碰撞时的力传递路径汽汽车整形整形专业车身结构件碰撞分析承载式车身碰撞力的传递路径3.承载式车身尾部碰撞时的力传递路径 发生尾部碰撞时，碰撞力通过保险杠支架及变形元件传递到车辆两侧，如图1-24所示。碰撞速度低于约 15 km/h 时，这些元件作为变形吸能区可以更换。碰撞速度较高时，各纵梁才会出现变形现象。通
4、过后桥架梁和车轮，作用在车辆整个宽度上的负荷由后部底板和整个车门槛承受。在上部区域力主要由后部侧围吸收及传递。侧围将力传递至 C 柱和车顶，同时将一部分力通过车门向前传递。 图1-24 车尾碰撞时侧围内的力传递路径 图1-25 车尾碰撞时底板上的力传递路径汽汽车整形整形专业车身结构件碰撞分析承载式车身碰撞吸能区 为了控制二次损伤变形，汽车在前部和后部设计了吸能区(抗挤压区域)如图1-26所示。 前保险杠支撑、前纵梁、挡泥板、发动机盖、后保险杠支撑、后纵梁、挡泥板、行李箱盖等部位，都设计为波纹或结构强度上的局部弱化，如图1-27所示。图1-26 承载式车身的吸能区图1-27 前部车身的吸能区设计
5、汽汽车整形整形专业车身结构件碰撞分析承载式车身碰撞吸能区在所有碰撞中，超过70的碰撞发生在汽车的前部。在碰撞力比较小时，由前部的保险杠、保险杠支撑等变形来吸收能量。碰撞剧烈时，前面的纵梁等能很好地吸收能量。如图1-28所示。图1-28 承载式车身的前部吸能区汽汽车整形整形专业车身结构件碰撞分析承载式车身碰撞吸能区当碰撞发生在车身中部时，碰撞能量通过车门、门槛板、中柱等部件的变形来吸收。为了保证乘客室的完整及乘客的安全，车身中部是没有吸能区的，在中部的区域如中柱、门槛板采用一些高强度钢板甚至超高强度钢板，在车门内部采用超高强度钢板制造加强防撞杆(板)来保护乘客安全，如图1-29所示。 图1-29
6、 车门内的高强度钢板汽汽车整形整形专业车身结构件碰撞分析承载式车身碰撞吸能区如果吸能区在设计中没有很好的考虑吸能效果，或者修复后破坏了吸能区的结构，那么吸能区将不能很好地吸收碰撞能量，会造成中部乘客室严重变形，威胁乘客的安全。图1-30所示为吸能区性能不同的两辆车碰撞结果的对比。由于白色车辆吸能区性能差，碰撞后导致乘客室变形严重。图1-30 吸能区性能不同碰撞结果的对比汽汽车整形整形专业车身结构件碰撞分析承载式车身的碰撞分析1.汽车前部碰撞变形汽车前部碰撞变形如图1-31所示是一辆汽车发生前端碰撞时的变形情况。前端碰撞的冲击力取决于汽车的质量、速度、碰撞范围及碰撞物。碰撞程度比较轻时，保险杠会
7、被向后推，前纵梁、保险杠支撑、前翼子板、散热器支座、散热器上支撑和机罩锁紧支撑等也会折曲。 图1-31 汽车前部碰撞变形过程汽汽车整形整形专业车身结构件碰撞分析承载式车身的碰撞分析如果从某一角度进行正面碰撞，前纵梁的连接点就会成为旋转中心。由于左面和右面的前侧构件是通过前横向构件连接在一起的，碰撞引起的振动就会从碰撞点一侧传递至另一侧的前部构件并引起其变形，如图1-32所示。图1-32 前纵梁的弯曲及断裂效应汽汽车整形整形专业车身结构件碰撞分析承载式车身的碰撞分析2.汽车中部碰撞变形汽车中部碰撞变形当发生侧面碰撞时，车门、前部构件、车身中立柱以及地板都会变形。如果中部侧面碰撞比较严重，车门、中
8、柱、车门槛板、顶盖纵梁都会严重弯曲，甚至相反一侧的中柱和顶盖纵梁也朝碰撞相反方向变形。随着碰撞力的增大，车辆前部和后部会产生与碰撞相反方向的变形，整个车辆会变成弯曲的香蕉状，如图1-33所示。图1-33 汽车中部碰撞变形过程汽汽车整形整形专业车身结构件碰撞分析承载式车身的碰撞分析3.汽车后部碰撞变形汽车后部碰撞变形 汽车后部碰撞时其受损程度取决于碰撞面的面积、碰撞时的车速、碰撞物及汽车的质量等因素。如果碰撞力小，后保险杠、后地板、行李箱盖及行李箱地板可能会变形。如果碰撞力大，相互垂直的钢板会弯曲，后顶盖顶板会塌陷至顶板底面。而对于四门汽车，车身中立柱也可能会弯曲，如图1-34所示。 图1-34
9、 汽车后部碰撞力不同时受损情况汽汽车整形整形专业车身结构件碰撞分析承载式车身的碰撞分析4.汽车顶部碰撞变形汽车顶部碰撞变形 当坠落物体砸到汽车顶部时，除车顶钢板受损外，车顶纵梁、后顶盖侧板和车窗也可能同时被损伤。在汽车发生翻滚时，车的顶部顶盖、立柱，车下部的悬架会严重损伤，悬架固定点的部件也会受到损伤。如果车身立柱和车顶钢板弯曲，那么相反一端的立柱同样也会损坏。由于汽车倾翻的形式不同，车身的前部及后部部件的损伤也不同。就这些情况而言，汽车损伤程度可通过车窗及车门的变形状况来确定，如图1-35所示。 图1-35 汽车翻滚碰撞变形过程微信公众号：向天歌1、【二次损伤】2、【吸能区】3、【中部车身刚性】4、【车身中部没有吸能区】5、【前端碰撞】6、【侧面碰撞】7、【后部碰撞】8、【车上顶部受损】课后小结微信公众号：向天歌课后作业1.承载式车身中哪些结构件上设计了吸能区？2.什么是二次损伤？3.汽车前部剧烈碰撞时，哪些板件可能会发生变形？4.汽车中部碰撞比较严重时，哪些板件可能会变形？
