勾玉涛，刘景亮，李爽

（华晨汽车工程研究院，辽宁 沈阳 110141）

汽车玻璃开裂机理分析及优化设计

勾玉涛，刘景亮，李爽

（华晨汽车工程研究院，辽宁 沈阳 110141）

通过分析玻璃自身内应力、生产工艺缺陷及外部应力的冲击，剖析造成汽车风挡玻璃开裂的可能因素。特别应用强度理论对玻璃内应力的产生与扩散形式进行了分析，利用有限元法分析了车身局部刚度及模态频率较低对汽车玻璃开裂的影响，并提出降低汽车玻璃破裂率的解决方案。

夹层玻璃；开裂；应力；模态分析；优化

CLC NO.:U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)08-08-04

引言

汽车玻璃是直接关系到乘客安全的重要零部件。如果出现开裂现象更会严重威胁驾驶员的安全，并且风挡玻璃的维修工时及难度也相对较大。为深入研究玻璃开裂的静态特性及破坏机理，文献[1]从玻璃杂质的应力释放所引起的自爆现象做了深入分析，文献[2]应有有限元法仿真验证了外力冲击对玻璃的破坏现象。

本文中，针对某款汽车前风挡玻璃发生批次性开裂现象，且均为夹层玻璃的外片、下边缘面起开裂。以此为案列，从玻璃自身材料与内应力入手，并通过排查以车身刚度及模态为主的外界因素，分析玻璃开裂的潜在因素并提出优化设计方案。

1、汽车玻璃自爆因素分析

1.1 玻璃自身因素

玻璃在成型过程中是一种经高温熔融、冷却而固化的非晶态产品。由于模具因素、加热参数的影响，会造成不同区域产生温度梯度的不同，最后形成玻璃内部热应力。……