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是时候表演真正的技术了

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个人对汽车车身结构安全设计的看法~~有点长和乱
首先说明,我没有针对某车系和某车型,都是个人对车身结构设计的总结,不喜勿喷,欢迎讨论,无脑喷子一边玩去!(尼玛,我自己纯手打,说我复制抄袭的也一边玩去)



IP属地:四川1楼2015-06-11 00:11回复
    首先得知道什么车,车就是机器,用塑料,钢铁,合金,橡胶,皮革,等各种复合材料组合的机械工具!对于任何机器而言都有一个支撑它的骨架主体,汽车的骨架就是这样子的~如图
    它支撑起了各种部件和设备(发动机,仪表台,各种覆盖件,座椅内饰等等。。。),以及成员和货物!它也是保护里面成员安全的笼子,碰撞时免受外界的伤害,所以这很重要!那么关键就什么样车身结构才安全呢!一般大街上常见的有两大类,承载式(轿车,公路SUV类常用的)和非承载式(卡车,越野车常用的结构)。这帖子只说承载式,另一种以后在说!


    IP属地:四川2楼2015-06-11 00:19
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      车架为什么这么设计?原因就是轻量化,不可能用一整块铁疙瘩加工成车身的!所以啰,就用各种钣金部件结合组合成车体,既要轻量化又要保证使用强度,这是现在以及未来发展的趋势!
      以三厢为例,发动机舱,乘员舱,后备箱这三个,大家应该都知道分别干什么的。吧友都见过事故车吧,碰撞都缩进去了,没错,撞瘪了!前部正面碰撞的话,有的轻微撞击,只是保险杠损坏,力度大的前防撞梁和龙门架变形撞瘪!严重的不仅保险杠,前防撞梁,龙门架变形,甚至前大梁和乘员舱也会变形!


      IP属地:四川3楼2015-06-11 00:20
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        实际上车辆正前部发生碰撞最先受力的是保险杠,然后是防撞钢梁,接着是大梁。等一下,为毛中间不经过龙门架,原因就是如果撞击正对前防撞钢梁的话,力量就会直接传递到大梁的,再传递到乘员舱的车架部分!龙门架主要作用是支撑保险杠,大灯,水箱等设备的!它并不是主要承受撞击的部件,但也具备吸能溃锁功能(其实撞上了,撞击部位所有部件都在承受冲击力,没一个跑得掉)。这里插一下,撞击的力度都是对等的,不要认为你的车硬,大部分力度就会由对方就会接受,不是这样的,其实双方承受的力都是对等的!
        蓝色的这个图是防撞梁支座变形了!

        下面附图的车辆,因车主没有经过车架强度的评估就乱加装平衡杆,导致的后果!连接部位撕裂吧



        IP属地:四川4楼2015-06-11 00:23
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          保险杠~这是用来承受小刮擦,小磕碰的,几乎都是塑料的,为嘛不是铁的?因为保护行人(你要是自私的人,不顾他人安危,只管自己车硬没损失,可以不看这段话),在撞到行人,因为保险杠通过牺牲自己的形状结构在吸收力量,达到对行人的保护(如果是硬度高的材质对行人膝部的撞击很严重的,腿部粉碎性骨折么么?)!很多撞到狗的例子,狗照样活蹦乱跳,,同理,撞到人也是一样!


          IP属地:四川5楼2015-06-11 00:25
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            防撞梁~这玩意两个功能,一个是连接前端大梁,使其结构稳定,二是用来接收撞击的!前防撞梁有很多材质类型,铁的,铝合金的,塑料的(你没看错,个别车型使用的是塑料蜂窝结构的),还有碳纤玻璃钢材质的!而且现在都是与泡沫配合使用的,哪一种好呢?我推荐铝合金,先说明一下,有的车型不止一根防撞梁的,还有防撞下横梁,下横梁的主要作用是撞倒行人后,防止行人卷入车底(这个下横梁不是水箱龙门架那一部分,而是额外拥有的)。本人从业钣金4年,玩过车损严重的事故车几百辆,个人认为是铝合金配合泡沫,及附加的碳纤玻璃钢的防撞下横梁最完美。而且防撞梁最好配合吸能盒(吸能盒的作用也是通过牺牲自己来化解撞击力量),就是连接大梁的一部分支座!


            IP属地:四川6楼2015-06-11 00:25
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              龙门架~这货主要作用前面说过,其实是为了支撑机盖和大灯,安装水箱,冷凝器等等设备的,也起吸收撞击能量的作用,材质一般是钢铁或者铝合金,有的高端车型是玻璃碳纤!

              其碰撞受力表现主要体现在轻度碰撞中!


              IP属地:四川7楼2015-06-11 00:26
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                大梁,也叫纵梁~~这个主要作用是安装发动机和前四方架(4S系统里面就叫四方架,也就是常说的元宝梁),还有一个功能就是承受撞击的!碰撞力度很大的话,它就要牺牲掉,没错,变形损坏!但不会完全溃缩,因为使用的材质强度很高,而且结构上也会增加强度!严重撞击时,冲击力最先由防撞梁接收,防撞梁承受不住就会断开,是的,一般从安装位置或者吸能盒部位断开,不在为其两根大梁前端稳定连接!(原因就是它断开后,大梁失去稳定,就会向两边岔开或者弯曲)大梁失去结构上稳定,就会变形变弯,力度就在这弯曲过程中被吸化解收掉!。这就是严重撞击后,车头几乎就缩成一团,乘员舱依旧相对完整的原因!如果大梁不溃缩或者弯曲,力度就不被吸收和分解,梁体就会笔直的被撞击力推向乘员舱,乘员舱的前端的围板是承受不了多大的能量的(严重后果就是大梁对前围板造撞击,安装在前围板的仪表和方向盘就会受力挤压车内人员,被方向盘撞断肋骨的大有人在!
                图片~~这是经典的例子,修复后的样子(这些图片在别的同行那里找的图片,自己懒得去修理厂拍)

                本楼一图和后面不是同一辆车,我只是拿来举例



                IP属地:四川8楼2015-06-11 00:28
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                  对了,还有减震包(4S专业名字太长了)和叶子板内骨架,也具备吸能溃缩的能力,如果它不吸收力度的话,力量就会直通过它冲击A柱,导致A柱变形,车内人员就危险了!这个在正面25%撞击尤为明显!(主要撞击点不在前防撞梁和大梁上,而是大灯叶子板部位的直面撞击)
                  减震包和叶子板骨架(以及翼子板加板是一体的)在正面25%重叠碰撞越能体现其结构安全的重要性!

                  一个正面25%碰撞的结果,减震包和叶子板骨架完全严重变形挂掉了,撞击力度被其吸收掉了,所以A柱和前围板没有多大变形!


                  A柱稍微修正就可以校对减震了!


                  IP属地:四川9楼2015-06-11 00:32
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                    在放一个A柱轻度变形的例子,这次的撞击力度比上面的车要大一些,也是正面25%的重叠碰撞,A柱有轻度变形!



                    A柱上部,有弯曲变形,仪表变形损坏,可以断定前围板在这次撞击中也承受了很大的力!


                    IP属地:四川10楼2015-06-11 00:33
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                      接着是乘员舱~乘员舱必须硬,而且强度要很高很高的,因为它一旦变形,那么车内人员就呵呵了!乘员舱都会采用超高强度的材料制作,超高端的车型会用复合型材料,碳纤维和合金组合的,一句话就是需要超高强度的乘员舱结构设计和车身材质
                      我放几个图简单说一下吧

                      爽不爽啊A柱严重变形,人夹在里面的可能性很大哦!方向盘顶断肋骨,胸部感觉肺里被灌了老干妈的滋味?要是前段叶子板骨架和减震多替A柱吸收力量就不会这样了,很明显这图的叶子板骨架和减震部位没有为其吸收跟多的力!


                      IP属地:四川11楼2015-06-11 00:34
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                        看这幅图大梁都没了,叶子板骨架和减震部位以及完全收缩,但是A柱仍然变形了,整个驾驶室都变形了,这就是前段吸能做的很好,但是乘员舱太垃圾了,强度不够!


                        第二幅图是另外一辆车的,后门与后叶子板错位了,说明B柱已经向后变形了,发挥想象A柱和发动机舱是个什么情况!


                        IP属地:四川12楼2015-06-11 00:35
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                          补充一个悬挂~~其实悬挂也对碰撞安全有影响,很多车辆碰撞过程中,轮胎刹车盘等悬挂支架会故意向外分开的,甚至脱离车体,目的是为了防止这些部件对A柱下半部分造成冲击,导致A柱变形!特别提一下某些车型的悬挂,设计理念方向是正确的,但实际是没有做好,没做好的后果就是变差,而导致XX发生!
                          下面放上事故车经典例子

                          这是轮毂和刹车部分在撞击时没有分离车身,然后这些配件就直接受力撞向A柱下部分,后果有可能前门和前门铰链合页变形,导致门打不开,人困在车内!(

                          这是正面25%重叠撞击,主要撞击在下半部分!中场休息!猜车!


                          IP属地:四川13楼2015-06-11 00:48
                          收起回复
                            我是不是说的有点乱!,,,额额额额额,,,,总结就是车身结构安全方面应该是 前杠软~~防撞梁硬(具有吸能溃缩)~~大梁硬(具有吸能溃缩,必要时变形弯曲牺牲掉)~~乘员舱必须硬(这部分溃缩你麻痹,谁TM爱缩谁自己缩)~~~撞击过程中,产生的震荡,不过车内人员也会被安全气囊,侧气帘,内饰,坐骑这些软质材料包裹!结合车身结构图片看,构思一下情景!

                            经典的大梁受撞击受力变形的例子!简单说一下,前防撞梁撞击中已经断开了(拖车钩安装的支座就是好证明,已经撕裂断开)大梁失去前段稳定性,在力的作用下就弯曲了!如果它不弯曲变形的话,后果就是大梁笔直的撞前围板,对乘员舱构成威胁!

                            这辆白色也是这个道理!


                            IP属地:四川14楼2015-06-11 00:52
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                              对于龙门架嘛~~不能说打酱油吧,可以分担力度,其实它一般跑不掉的。话说用枕头垫着头撞墙疼,还是用砖垫着撞墙疼,当然枕头好点,可是枕头太软,不能提供支撑,就要软硬结合,吸能溃缩部位结合高强度结构的车架!(安全气囊和座椅相当于枕头包裹你)切记,有小孩的使用儿童座椅!

                              经典的正面碰撞,整个车头没有了!貌似后面也被撞了,貌似被三明治,全身都是伤!实际上从玻璃就看的出来乘员舱没有受多大的力!吸能溃缩设计外加超高强度的乘员舱!


                              IP属地:四川15楼2015-06-11 00:53
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