汽车后地板设计规范
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ECBiblioteka Baidu R14关于就安全带固定点方面批准车辆的统一规定
ECE R16关于批准机动车成年乘客用安全带和约束系统的统一规定
FMVSS 210座椅安全带总成固定点
FMVSS 225儿童约束系统固定点
2. 设计规范的主要目的及适用范围
2.1 设计规范的目的
该规范主要是对后地板进行一个概要的描述,使地板设计规范化,作为后地板设计思路指导和评价依据。
图3 后地板加强板
图4 后备胎运动方向
4.1.2后座椅布置对于地板设计影响
后座椅是后地板设计中需要考虑的一个重要因素。首先需要通过过后排人体H点的横向和纵向断面基本确定中底板本体大面的位置。在后排人体横向断面(如图5)中,根据人体正常体压分布(如图6所示)确定中地板面板到人体的距离,一般要求距离H点150mm以内,人体与地板面板需要留出65~70mm的坐垫空间,而距离H点150mm以外,也需要保证50mm以上的坐垫空间。在后排人体纵向断面中,除了需要保证地板面板与人体之间留有足够大的间隙,还需要在中地板前部考虑人体在碰撞过程中防下潜设计,人体H点距离中地板前部角点垂直距离a和水平距离b需满足图8所示要求。
前言………………………………………………………………………………………………………II
1.规范引用文件…………………………………………………………………………………………1
2.设计规范的主要目的及适用范围……………………………………………………………………1
3.后地板的功能描述及主要形式……………………………………………………………………1
4.后地板的设计要点……………………………………………………………………………………2
5.后地板的失效模式……………………………………………………………………………………7
6.后地板的校核要点……………………………………………………………………………………8
7.后地板的发展趋势……………………………………………………………………………………9
后座椅骨架与车身的固定可以有多种形式:一种为以螺栓螺母的形式与车身固定,及车身上焊接凸焊螺母,靠螺栓将座椅骨架固定;另一种为卡扣形式的安装;还有类似旋转轴的安装方式等等。中地板位置确定后,需要根据座椅的安装、翻转形式,安全带的位置,合理设计安装点的位置和结构。一般而言地板面板材料都比较薄,如果螺母直接焊在地板本体上很容易发生地板拉裂的情况,因此需要地板面板底部设计加强板,如图9所示,由于安装点较多,需要尽可能的将安装点放到同一块加强板上,以减少零件数量,同时也能起到更好的加强作用。安全带内侧安装点由于在碰撞过程中受力比较大,通常需要在加强板上再设计一块螺母板,进一步分散应力,防止螺母拉托。另外,也可以在座椅后部设计一根座椅横梁,尽可能的将所有的安装点集成到座椅横梁上,如图10所示。
2.2 设计规范的适用范围
该规范主要介绍后地板的结构组成及功用,后地板的校核要点。主要适用于轿、跑车的后地板结构设计及分析。
3.后地板的功能描述及其主要形式
3.1 后地板的功能描述
后地板结构是车身的支承部分。在结构设计上,后地板结构应提供足够的强度和刚度,以保证车身的承载能力,因此,后地板上横梁及纵梁结构的合理布置和搭接设计都是非常重要的。
后地板本体设计主要考虑的要素是周边因素的布置及其对后碰、侧碰等的吸能设计。从吸能设计角度考虑,后轮轴以后纵梁部分属于后碰吸能区,所以后碰分析中后地板变形属于吸能的正常现象,后地板应当有适当的变形。现在国际上有一种趋势,希望备胎在后碰过程中向前偏上方移动,这样可以减少对油箱的碰撞,如下图3所示为某车身的后地板纵梁结构,为一加强板结构,此加强板在横向增加了很多诱导槽,很明显的引导了地板变形的趋势,顺利地将备胎送至预期的方向(备胎偏移方向见图4)。参看CAE的分析动画可以明显的看到轮胎是向前偏上方移动的。在侧碰中,后地板的结构也是相当重要的。
图5后排人体横向断面图图6人体正常体压分布
图7后排人体纵向断面图 图8防下潜设计要求
根据以上初步确定的地板面板的位置,考虑面板与油箱之间的间隙(通常要求10mm以上)和油箱的离地高度等因素,校核油箱的容积是否满足要求。在以上两个方面均满足要求的前提下,综合考虑坐垫的舒适性和油箱离地高度两个因素,选取一个平衡点,最终确定中地板面板的位置。
3.2 后地板的组成结构和主要形式
后地板一般由后地板面板总成(如图1)和后地板梁架总成(如图2)组成。后地板面板的结构形式分成两种:一种是整体的;另一种是分成两块:中底板和后地板。一般对于地板偏小、形状简单、冲压成型性比较好的后地板面板可以采用整体性结构;而对于地板偏大、形状复杂、冲压成型性稍差的后地板应分成两块,即中底板本体和后地板本体。后车架由纵梁总成和横梁总成组成。纵梁总成一般两个,即左、右纵梁总成。横梁的数量则根据布置不同个数及位置均有所不同。
图1 后地板面板总成
图2 后车架总成
纵梁和横梁多采用封闭断面的抗扭箱型梁结构。各个梁构件采用不同厚度的钢板材料,断面形状根据布置设计、结构连接关系和强度要求而定,在满足强度要求的前提下,尽量降低地板高度。对于骨架总成来说,横梁和纵梁的搭接处强度是尤其重要的。
4.后地板的设计要点
4.1后地板面板的设计要点
汽车后地板设计规范
1.规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 14167汽车安全带安装固定点
GB 15083汽车座椅座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法
GB20072乘用车后碰撞燃油系统安全要求
后地板面板可以根据结构需要设计成整体式和分体式。整体式地板结构的特点:地板偏小、形状简单、冲压成型性比较好。对于形状复杂,冲压成型性差的地板一般采用分体式结构。分体式结构主要由后地板本体和中地板本体组成,后地板本体主要是放置备胎,中地板本体则主要布置座椅安装点、安全带安装点、油箱检修孔等等。
4.1.1后地板的吸能设计
图9 座椅安装加强板结构
图10 座椅横梁结构
ECE R16关于批准机动车成年乘客用安全带和约束系统的统一规定
FMVSS 210座椅安全带总成固定点
FMVSS 225儿童约束系统固定点
2. 设计规范的主要目的及适用范围
2.1 设计规范的目的
该规范主要是对后地板进行一个概要的描述,使地板设计规范化,作为后地板设计思路指导和评价依据。
图3 后地板加强板
图4 后备胎运动方向
4.1.2后座椅布置对于地板设计影响
后座椅是后地板设计中需要考虑的一个重要因素。首先需要通过过后排人体H点的横向和纵向断面基本确定中底板本体大面的位置。在后排人体横向断面(如图5)中,根据人体正常体压分布(如图6所示)确定中地板面板到人体的距离,一般要求距离H点150mm以内,人体与地板面板需要留出65~70mm的坐垫空间,而距离H点150mm以外,也需要保证50mm以上的坐垫空间。在后排人体纵向断面中,除了需要保证地板面板与人体之间留有足够大的间隙,还需要在中地板前部考虑人体在碰撞过程中防下潜设计,人体H点距离中地板前部角点垂直距离a和水平距离b需满足图8所示要求。
前言………………………………………………………………………………………………………II
1.规范引用文件…………………………………………………………………………………………1
2.设计规范的主要目的及适用范围……………………………………………………………………1
3.后地板的功能描述及主要形式……………………………………………………………………1
4.后地板的设计要点……………………………………………………………………………………2
5.后地板的失效模式……………………………………………………………………………………7
6.后地板的校核要点……………………………………………………………………………………8
7.后地板的发展趋势……………………………………………………………………………………9
后座椅骨架与车身的固定可以有多种形式:一种为以螺栓螺母的形式与车身固定,及车身上焊接凸焊螺母,靠螺栓将座椅骨架固定;另一种为卡扣形式的安装;还有类似旋转轴的安装方式等等。中地板位置确定后,需要根据座椅的安装、翻转形式,安全带的位置,合理设计安装点的位置和结构。一般而言地板面板材料都比较薄,如果螺母直接焊在地板本体上很容易发生地板拉裂的情况,因此需要地板面板底部设计加强板,如图9所示,由于安装点较多,需要尽可能的将安装点放到同一块加强板上,以减少零件数量,同时也能起到更好的加强作用。安全带内侧安装点由于在碰撞过程中受力比较大,通常需要在加强板上再设计一块螺母板,进一步分散应力,防止螺母拉托。另外,也可以在座椅后部设计一根座椅横梁,尽可能的将所有的安装点集成到座椅横梁上,如图10所示。
2.2 设计规范的适用范围
该规范主要介绍后地板的结构组成及功用,后地板的校核要点。主要适用于轿、跑车的后地板结构设计及分析。
3.后地板的功能描述及其主要形式
3.1 后地板的功能描述
后地板结构是车身的支承部分。在结构设计上,后地板结构应提供足够的强度和刚度,以保证车身的承载能力,因此,后地板上横梁及纵梁结构的合理布置和搭接设计都是非常重要的。
后地板本体设计主要考虑的要素是周边因素的布置及其对后碰、侧碰等的吸能设计。从吸能设计角度考虑,后轮轴以后纵梁部分属于后碰吸能区,所以后碰分析中后地板变形属于吸能的正常现象,后地板应当有适当的变形。现在国际上有一种趋势,希望备胎在后碰过程中向前偏上方移动,这样可以减少对油箱的碰撞,如下图3所示为某车身的后地板纵梁结构,为一加强板结构,此加强板在横向增加了很多诱导槽,很明显的引导了地板变形的趋势,顺利地将备胎送至预期的方向(备胎偏移方向见图4)。参看CAE的分析动画可以明显的看到轮胎是向前偏上方移动的。在侧碰中,后地板的结构也是相当重要的。
图5后排人体横向断面图图6人体正常体压分布
图7后排人体纵向断面图 图8防下潜设计要求
根据以上初步确定的地板面板的位置,考虑面板与油箱之间的间隙(通常要求10mm以上)和油箱的离地高度等因素,校核油箱的容积是否满足要求。在以上两个方面均满足要求的前提下,综合考虑坐垫的舒适性和油箱离地高度两个因素,选取一个平衡点,最终确定中地板面板的位置。
3.2 后地板的组成结构和主要形式
后地板一般由后地板面板总成(如图1)和后地板梁架总成(如图2)组成。后地板面板的结构形式分成两种:一种是整体的;另一种是分成两块:中底板和后地板。一般对于地板偏小、形状简单、冲压成型性比较好的后地板面板可以采用整体性结构;而对于地板偏大、形状复杂、冲压成型性稍差的后地板应分成两块,即中底板本体和后地板本体。后车架由纵梁总成和横梁总成组成。纵梁总成一般两个,即左、右纵梁总成。横梁的数量则根据布置不同个数及位置均有所不同。
图1 后地板面板总成
图2 后车架总成
纵梁和横梁多采用封闭断面的抗扭箱型梁结构。各个梁构件采用不同厚度的钢板材料,断面形状根据布置设计、结构连接关系和强度要求而定,在满足强度要求的前提下,尽量降低地板高度。对于骨架总成来说,横梁和纵梁的搭接处强度是尤其重要的。
4.后地板的设计要点
4.1后地板面板的设计要点
汽车后地板设计规范
1.规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 14167汽车安全带安装固定点
GB 15083汽车座椅座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法
GB20072乘用车后碰撞燃油系统安全要求
后地板面板可以根据结构需要设计成整体式和分体式。整体式地板结构的特点:地板偏小、形状简单、冲压成型性比较好。对于形状复杂,冲压成型性差的地板一般采用分体式结构。分体式结构主要由后地板本体和中地板本体组成,后地板本体主要是放置备胎,中地板本体则主要布置座椅安装点、安全带安装点、油箱检修孔等等。
4.1.1后地板的吸能设计
图9 座椅安装加强板结构
图10 座椅横梁结构