2.汽车侧面碰撞
汽车车身侧面碰撞是汽车碰撞中常见的碰撞案例,其概率要占汽车碰撞事故总数的28%。在汽车侧面碰撞中,车身结构对乘员的保护很困难,因此,碰撞死亡发生率较高,约占死亡总人数的34%。汽车侧面受到碰撞后,要求车身减小侧围结构对乘员室的侵入量,以防止侵入量过大而对乘员造成挤压伤害。同时,减小侧围结构对乘员室的侵入速度,减小对乘员的撞击力。碰撞过程中车门不能自动打开,而碰撞后可以不使用工具打开非碰撞侧的车门。
除发生滚翻事故外,汽车侧面碰撞也会让汽车侧翻或造成车身顶部损坏。整体车身设计成框架式结构,这样的车身结构一般通过立柱、车身顶边梁、横梁和相应的接头来组成整体框架结构,以保证乘员室的安全。合理匹配各框架构件的刚度,防止因应力集中造成失稳,而导致框架结构机制的失效,这是衡量整体车身结构是否有安全性的重要因素。
(1)车身侧面防碰撞理念
当汽车受到侧碰撞时,受到撞击的部位一般是车门、立柱或门槛梁等。汽车车门、立柱与乘员之间的空间很小,在乘员胯部位水平面上,内陷允许凹陷量只有300mm左右。图1为汽车碰撞车身压入量与车身变形示意图,想要像车身前后部那样设计吸能缓冲区比较困难。汽车侧碰撞的理想特性只能是要求侧面结构有足够大的刚度,确保车门和立柱不发生大的变形,加强B柱铰链柱的刚度及其与门槛接头的刚度。
此外,还应在车门处设置抗碰撞梁,地板下面设置横梁,加大门槛梁的截面,车门下边缘与门槛梁结构相重叠,以加强车门框架结构的支承等,使门槛梁和地板能更好地起到承受侧向力和吸能的作用。车身在受到侧面碰撞冲击后,一般碰撞损坏的构件如图2的黄色构件所示。
车身侧围B柱是为了加强防碰撞性能而设计的,在B柱内设置了强度很高的加强件(见图3)。B柱加强件通过焊接的方法与车身侧围上的横梁和车身门槛梁连接。