饶俊威 罗培锋 杨万庆 陈仲泽 周文煜

（广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院，广州 511434）

主题词：主断面库 前门环 环状框架 主断面属性 轻量化

1 前言

车身概念设计为车身设计的前期阶段，此阶段确定了车身详细设计的结构形式和60%以上的成本。其中，对车身主断面进行反复优化迭代以减少设计缺陷为车身概念设计的主要工作。

承载式车身为现代汽车的常见结构，属于空间框架结构，需承载各种复杂工况下的载荷。刚度是影响车身承载能力的重要因素，与汽车操纵稳定性、舒适性、NVH 等性能直接相关。美国高速公路安全管理局（National Highway Traffic Safety Administration，NHTSA）发布的2019 版美国新车评价规程（US New Car Assessment Program，US-NCAP）中，侧碰占总体星级评价20%的比重，该工况分为可变形移动壁障（MDB，12.5%）与柱碰（POLE，7.5%），由车身A 柱、A 柱上边梁、B柱等构成的车身前门环状框架结构（本文简称车身前门环）为车身发生侧碰时抵御变形的主要结构。

国内外学者针对车身碰撞及刚度性能进行了深入的研究。张维刚[1]等人单独研究了B柱变形模式对侧碰的影响，但没有研究刚度优化分配下碰撞性能的影响；雷飞、陈新[2]等人研究了车身板厚、材料对侧碰性能的影响，但关于其对车身截面的形状以及车身刚度性能的影响缺乏研究；Kojima 和Nishigaki[3]提出了一阶分析（First Order Analysis，FOA）的概念，基于FOA思想开发了用于概念设计的车身建模与CAE分析程序。

本文在深入分析主断面库作用的基础上，研究基于主断面关键坐标及板厚的主断面属性控制方法，从而探讨满足弯扭刚度及侧碰工况约束条件下车身前门环主断面属性的优化途径。……