夏慧穎 鐘鳴

摘 要：車輛發(fā)生側(cè)面碰撞時(shí)，車鎖自動(dòng)解鎖，會(huì)導(dǎo)致車門誤開(kāi)啟，對(duì)車內(nèi)乘員的生命安全造成極大的危害。本文根據(jù)側(cè)面碰撞過(guò)程中的實(shí)例，分析造成車門誤開(kāi)啟的原因，結(jié)合CAE仿真分析，探討解決車門誤開(kāi)啟的規(guī)避方法。

關(guān)鍵詞：側(cè)面碰撞;車門;誤開(kāi)啟

1 引言

汽車已經(jīng)成為人們出行的主要交通工具之一。在車輛使用過(guò)程中，車門作為汽車重要部件，不但能保證乘員舒適性，而且還能在側(cè)面碰撞中，對(duì)乘員的安全起到保護(hù)作用?！禛B 15086-2013汽車門鎖及門鉸鏈的性能要求和試驗(yàn)方法》中要求：鎖止機(jī)構(gòu)處在未鎖止?fàn)顟B(tài)時(shí)，當(dāng)門鎖（包括其操縱機(jī)構(gòu)）在縱向或橫向受到294.2m/s2（30g）的加速度時(shí)，門鎖必須保持在全鎖緊位置上不得脫開(kāi)?！禖-NCAP 管理規(guī)則（2018年版）》中規(guī)定：對(duì)于兩側(cè)的每一個(gè)車門，若在碰撞過(guò)程中開(kāi)啟，則分別減去1 分;對(duì)于帶有自動(dòng)落鎖功能的車輛，車輛落鎖進(jìn)行試驗(yàn)后，若非撞擊側(cè)車門落鎖功能未能解除，則減去1 分?？梢?jiàn)車門對(duì)乘員安全的重要性，本文主要是分析側(cè)碰過(guò)程中車門誤開(kāi)啟的原因并探討解決方法。

2 側(cè)面碰撞車門誤開(kāi)啟的原因

2.1 慣性力導(dǎo)致鎖系統(tǒng)在側(cè)碰過(guò)程中車門誤開(kāi)啟

慣性力指當(dāng)物體加速時(shí)，物體具有的慣性會(huì)使其保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的傾向，若以該物體為參考系，并在其參考系上建立坐標(biāo)系，看起來(lái)就仿佛有一股方向相反的力作用在該物體上令其在坐標(biāo)系內(nèi)有發(fā)生位移的趨向。當(dāng)發(fā)生側(cè)面碰撞時(shí)，車門首先受到?jīng)_擊，車門外把手由于慣性保持相對(duì)靜止，車門相對(duì)于車門外把手產(chǎn)生相對(duì)位移。這時(shí)，若車門鎖系統(tǒng)無(wú)法滿足慣性力要求，或者設(shè)計(jì)車門外把手開(kāi)啟行程小于該條件下的相對(duì)位移距離，會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)解鎖車門誤開(kāi)啟。

2.2 車門鈑金變形導(dǎo)致鎖系統(tǒng)在側(cè)碰過(guò)程中車門誤開(kāi)啟

由于車門外板鈑金在發(fā)生側(cè)面碰撞時(shí)會(huì)發(fā)生較大的彈性和塑性變形，若變形導(dǎo)致門鎖拉線被撥動(dòng)或者車門把手附件部件相對(duì)變形使門鎖把手位移大于開(kāi)啟行程，會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)解鎖車門誤開(kāi)啟。

3 探討側(cè)面碰撞車門誤開(kāi)啟的解決方法

3.1 慣性力導(dǎo)致側(cè)碰過(guò)程車門誤開(kāi)啟的解決方法

對(duì)于慣性力導(dǎo)致側(cè)碰過(guò)程車門誤開(kāi)啟的問(wèn)題，可在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)前期，校核車門鎖系統(tǒng)最大可承受慣性力，設(shè)置鎖系統(tǒng)中各個(gè)參數(shù)的安全值，并結(jié)合CAE仿真分析進(jìn)行優(yōu)化，調(diào)整質(zhì)心及配置塊彈簧等。下圖為GB15086-2006耐慣性力計(jì)算實(shí)例圖（如圖1所示）。

3.2 車門鈑金變形導(dǎo)致側(cè)碰過(guò)程車門誤開(kāi)啟的解決辦法

對(duì)于車門鈑金變形導(dǎo)致側(cè)碰過(guò)程車門誤開(kāi)啟的問(wèn)題，可在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)前期，通過(guò)CAE仿真分析進(jìn)行優(yōu)化。

在CAE仿真分析過(guò)程中，鈑金變形引起自動(dòng)解鎖?？赡苁怯捎谲囬T鎖拉線受到擠壓，剩余長(zhǎng)度不足導(dǎo)致的。可在車門外把手位置增加鈑金加強(qiáng)板或者增加加強(qiáng)筋等方式，加強(qiáng)門把手位置的車門剛度，減少車門鈑金變形;也可通過(guò)調(diào)整車門防撞桿的位置，優(yōu)化側(cè)碰車門侵入量，減少車門鈑金變形。

在側(cè)碰過(guò)程中，通過(guò)CAE仿真結(jié)果對(duì)比車門外把手的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是否大于門鎖解鎖行程，安全余量是否充足。如車門外板變形，局部褶皺導(dǎo)致外把手開(kāi)啟車門，造成碰撞中車鎖異常。如果想解決該問(wèn)題，可以在車門內(nèi)板增加褶皺凹陷誘導(dǎo)槽，引導(dǎo)碰撞褶皺避開(kāi)車門外把手或減少褶皺程度。

下面是某車型車門在側(cè)碰過(guò)程中車門誤開(kāi)啟的實(shí)例。分析由于試驗(yàn)后車門外把手附近鈑金局部變形嚴(yán)重（如圖2所示），形成外板褶皺導(dǎo)致外把手做開(kāi)啟方式運(yùn)動(dòng)（鑰匙孔飾蓋已在擠壓過(guò)程中飛出），造成車門誤開(kāi)啟。

優(yōu)化時(shí)考慮輕量化，不建議在門外把手位置增減鈑金加強(qiáng)板，希望可以通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，滿足車門鎖的安全開(kāi)發(fā)要求。建議在車身內(nèi)板在結(jié)構(gòu)上增加褶皺凹陷誘導(dǎo)槽，結(jié)合CAE仿真進(jìn)行優(yōu)化驗(yàn)證（如圖3所示）。在對(duì)標(biāo)模型上，增加褶皺凹陷誘導(dǎo)槽，車門內(nèi)板局部減弱，在設(shè)計(jì)位置彎折，避開(kāi)車門把手位置，降低車門在碰撞過(guò)程中誤開(kāi)啟的風(fēng)險(xiǎn)，滿足安全開(kāi)發(fā)要求，且車門侵入乘員艙的最大位移處，避開(kāi)車內(nèi)乘員，對(duì)側(cè)碰也更加有利。

4 結(jié)語(yǔ)

本文分析車門誤開(kāi)啟的原因并探討解決方法，結(jié)合某車型的安全開(kāi)發(fā)過(guò)程中的具體實(shí)例，分析車門誤開(kāi)啟的原因，結(jié)合CAE仿真分析，通過(guò)在門內(nèi)板增加褶皺誘導(dǎo)槽的方法，解決了碰撞過(guò)程中車門誤開(kāi)啟的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

[1]王力.《CAE技術(shù)在汽車車門結(jié)構(gòu)性能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究》.

[2]胡志遠(yuǎn)，曾必強(qiáng)，謝書(shū)港.《基于LS-DYNA和Hyperworks的汽車安全仿真與分析》.