夏 丁，邸曙升，潘 林，赵志新，陆劲昆，张 建，吴昌生

（东风汽车有限公司东风日产乘用车公司技术中心，广州 510800）

前言

如何在满足汽车安全性能的前提下实现汽车的轻量化设计，是汽车行业一直重点关注的问题［1］。B柱作为汽车侧面碰撞的主要受力吸能部件，其性能设计在汽车侧面耐撞性研究中至关重要。

B 柱侵入速度、侵入量以及变形模式是影响乘员损伤的关键因素［2］。侧碰时B 柱常见的变形模式为 A、B、C 型 3 种形式，如图 1 所示。当最大侵入量的点位于B 柱骨盆下端、B 柱根部向内弯曲产生“钟摆式”变形时，假人胸部、腹部和骨盆的损伤相比其他变形模式整体较小［3］。

图1 3种变形模式及其与假人部位的对应

为达成图1中C型变形模式，常见的B柱设计方法为将B 柱做成上下拼焊，B 柱上部使用较高强度材料，B 柱下部使用低强度材料压溃吸能。在保证乘员头部和胸部安全前提下，焊缝位置一般布置在乘员腰部以下［4］，如图2所示。

图2 B柱分段式结构设计

针对侧碰B 柱简化模型和优化工作，国内学者做了大量研究。莫易敏等［5］将目标车型B 柱简化为带有加强板的单帽梁，将B 柱与简化后单帽梁在三点弯曲对比，变化趋势一致。常建娥等［6］选取B 柱关键截面，将B 柱简化成截面为矩形的单帽形薄壁梁结构，以外板截面长宽比和厚度为设计变量，基于三点弯曲试验根据多目标优化算法进行优化设计。然而上述优化都是针对B 柱某一断面进行的，没有覆盖到整个B 柱，且针对B 柱的压溃力与材料强度和板厚的关系也没有研究。……