汽车仪表板头部碰撞改进方案研究

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　　摘 要：仪表板头部碰撞是汽车内饰重要安全性能要求之一，乘用车仪表板开发过程中，都要满足国标《GB 11552- 2009 乘用车内部凸出物》要求。基于某个车型仪表板头部碰撞问题进行分析，通过CAE分析和实车验证，提出一种优化思路。
　　关键词：仪表板；头部碰撞；问题分析；改进方案
　　中图分类号：U467 文献标识码：A 文章编号：1671-7988（2019）06-106-02
　　Optimized measure for dashboard with head impact
　　Wang Sha， Zhong Ling
　　（ Anhui Jianghuai Automobile Group Co.， Ltd.， Anhui Hefei 230601 ）
　　Abstract： Dashboard head impact is one of the important safety requirements of automobile interior， the development process of passenger vehicle dashboard should meet the requirement of national standards《GB 11552-2009》.Base on analyzing the failure reason of one dashboard head impact test， through computer aided engineering（CAE）analysis and actual head impact test， an optimized design idea was put forward.
　　Keywords： dashboard； head impact； issue analysis； optimized measure
　　CLC NO.： U467 Document Code： A Article ID： 1671-7988（2019）06-106-02
　　引言
　　交通便利已经是现在人们日常生活中不可缺少的部分，汽车在人们的日常生活中地位也越来越高。汽车的安全性也越来越被人们所重视。汽车仪表板作为驾驶员和乘客直接接触到的内饰部件之一，在汽车行驶、紧急制动和发生碰撞时，仪表板内部凸出物会对乘员产生很大伤害，因此需要提高仪表板的安全性要求。
　　1 仪表板头部碰撞性能要求
　　仪表板需要满足GB11552内部凸出物的性能要求，对法规进行解读大体包含以下内容：
　　1.1 静态测量
　　主要是设计尺寸、突出部位高度以及倒角之类的要求，头碰区域内不能有棱边（推荐尖棱≥0.5mm），头碰区域外圆角曲率半径不小于3.2mm（推荐做到>3.5mm）；测试时378N的挤压力要保证按钮之类的突出物能溃缩到9.5mm内。
　　1.2 动态测量
　　碰撞区域加速度超过80g的持续时间不得超过3ms。
　　1.3 开裂要求
　　试验时，碰撞区内的仪表台面板不能发生开裂。
　　2 某车型仪表板头部碰撞问题分析
　　2.1 某车型头碰现状
　　静态测量：在仪表板3D数据中按照法规要求进行頭碰区域划分，并对圆角和开关类进行测量检查。根据测量检测结果，可知静态分析满足法规要求。
　　动态测量：分析模型（图1）包含：仪表板本体，管梁，装饰板，MP5主机，方向盘，车身前围板及A柱板等。车身进行全约束，划分各零件网格，根据实际结构定义厚度、材料信息，建立连接关系，然后根据经验对仪表板头碰区域内选取14个点作为CAE动态头碰分析点（图2）。
　　3 改进方案确认
　　根据以上整改方案，制作数据，结合实际对方案二和方案三进行CAE仿真分析（图8），从各开裂点的塑性应变可得出各方案对开裂点的改善趋势：只增加加强筋方案可以降低P11点 P12点和P13点的塑性形变，对开裂问题有一定改善，但改善力度不大；增加加强筋和吸能块方案可以降低P3点，P4点，P11点，P12点和P13点的塑性应变，对饰板开裂有较大改善。
　　通过CAE分析，可知改善方案都是对开裂问题有一定改善作用，根据以上方案制作样件并进行实车验证，验证结果如下：只采用方案二后验证仍然存在P4点和P13点的饰板开裂；采用方案二+方案三后验证也仍然存在P4点和P13点的饰板开裂；采用方案二+方案一验证，试验通过且无饰板开裂问题出现。
　　4 结论
　　应用本文所述的提升头部碰撞问题的方法，辅以CAE仿真分析，对头碰开裂问题进行分析，并最终确定最优方案，通过实物验证满足安全法规要求，为车型开发提供有利保证。
　　参考文献
　　[1] 曹渡.汽车内外饰设计与实战，北京：机械工业出版社，2011.1：203.
　　[2] GB 11552-2009，乘用车内部凸出物[s].北京：中国标准出版社，2010.
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