博越后保險(xiǎn)杠全解析

2017-01-05 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

博越后保險(xiǎn)杠使用了什么材料:GMT

GMT(Glass Mat reinforced Thermoplastics)是玻璃纖維增強(qiáng)型熱塑性塑料的英文首字母縮寫。GMT材料是一種新型工程用塑料,可廣泛應(yīng)用于汽車車身各部位,可替代傳統(tǒng)的金屬部件,減輕重量,降低成本。相信在不久的將來,會為整個(gè)汽車工業(yè)帶來一場新的革命。

GMT以熱塑性樹脂為基體,以玻璃纖維氈為增強(qiáng)骨架的復(fù)合材料。模壓好的GMT部件幾乎是各向同性的,對于所有類型的沖擊,都具有良好的強(qiáng)度,其最終產(chǎn)品沒有焊縫,而且可回收利用,這使得它受到汽車界的極大關(guān)注?，F(xiàn)在歐洲汽車工業(yè)越來越傾向于使用GMT,利用它來生產(chǎn)前端部件、座椅殼體、發(fā)動機(jī)隔噪罩、保險(xiǎn)杠、儀表板托架等部件。

和玻璃鋼一樣嗎:不一樣

玻璃鋼(FRP)亦稱作GFRP,即纖維強(qiáng)化塑料,一般指用玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂基體。以玻璃纖維或其制品作增強(qiáng)材料的增強(qiáng)塑料,稱謂為玻璃纖維增強(qiáng)塑料,或稱謂玻璃鋼。

GMT在汽車工業(yè)中的應(yīng)用

在美國,GMT已廣泛用于模制汽車保險(xiǎn)桿。而現(xiàn)在則發(fā)展為由數(shù)層單向 GMT(GMT - VD)組成性能更好的單向保險(xiǎn)杠,這種保險(xiǎn)杠在低溫下也具有良好的剛度,能量吸收及故障自動保險(xiǎn)性能優(yōu)良,質(zhì)量較輕,可按材料性能進(jìn)行模制,可滿足主要應(yīng)力方向上的高剛度和高強(qiáng)度要求。

保險(xiǎn)杠的定義:由外板、緩沖材料和橫梁(注:俗稱防撞梁)三部分組成

汽車保險(xiǎn)杠是吸收緩和外界沖擊力,防護(hù)車身前后部的安全裝置。目前轎車的前后保險(xiǎn)杠采用了塑料,人們稱為塑料保險(xiǎn)杠。塑料保險(xiǎn)杠是由外板、緩沖材料和橫梁等三部分組成。其中外板和緩沖材料用塑料制成,橫梁用厚度為1.5毫米左右的冷軋薄板沖壓而成U型槽;外板和緩沖材料附著在橫梁上,橫梁與車架縱梁螺絲聯(lián)接,可以隨時(shí)拆卸下來。從安全上看,汽車發(fā)生碰撞事故時(shí)能起到緩沖作用,保護(hù)前后車體,從外觀上看,可以很自然地與車體結(jié)合在一塊,渾然成一體,具有很好的裝飾性,成為裝飾轎車外型的重要部件。

GMT的強(qiáng)度:抗拉強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度均大于等于220兆帕

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如何達(dá)到鋼制保險(xiǎn)杠的強(qiáng)度:更厚

以采用彎曲強(qiáng)度660兆帕2mm厚的鋼板制成的保險(xiǎn)杠為例,則改用GMT材料,須使厚度達(dá)到鋼板的3倍即6mm,其整體強(qiáng)度就完全相同,如果GMT保險(xiǎn)杠厚度達(dá)到8mm,其整體強(qiáng)度就相當(dāng)于880兆帕的2mm鋼制保險(xiǎn)杠。

博越后保險(xiǎn)杠到底有多厚:看圖

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吉利工程師怎么說:

您好:1、密度低,總量輕,比強(qiáng)度高; 2、耐腐蝕; 3、抗沖擊; 4、設(shè)計(jì)自由度大,易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜制件一次成型;5、能夠滿足E-NCAP和美規(guī)后碰撞法規(guī)要求。順?？鞓啡松?吉利相伴!
您好:1、博越設(shè)計(jì)采用的是吸能盒防撞梁一體式設(shè)計(jì),該設(shè)計(jì)充分利用了GMT 材料的優(yōu)勢,相比鋼板橫梁截面可以做的大,延伸至兩側(cè),這樣一,整體抗彎強(qiáng)度高,可達(dá)2mm以上高強(qiáng)鋼板強(qiáng)度;2、在縱梁后端常規(guī)吸能盒區(qū)域,該橫梁有特殊設(shè)計(jì),利用該材料內(nèi)涵玻纖特性,碰撞中藕斷絲連,高速碰撞力均勻傳遞至后縱梁,吸能壓潰效果理想。另外,整體結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)中,要認(rèn)識到吸能盒不是必須的,吸能盒和防撞梁,縱梁需要匹配設(shè)計(jì)。一體式防撞梁設(shè)計(jì)在國際上也有先例,比如沃爾沃的V40車型后保也沒有吸能盒,吸能盒防撞梁一體式。順?？鞓啡松?吉利相伴!

實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn):看圖

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皮卡那薄薄的前鋼梁,鋼的就一定好嗎?太薄、強(qiáng)度低的鋼梁一樣然并卵!

GMT和傳統(tǒng)鋼材誰更硬?

傳統(tǒng)的保險(xiǎn)杠緩沖梁是由鋼材或鋁材制成,并在一定程度上混雜使用GMT材料和部分UD增強(qiáng)材料。但是在以下幾個(gè)因素影響下,金屬材料正逐步被GMT所取代:

1、關(guān)于汽車減輕重量的要求遞增。除降低能耗的原因外,零部件遠(yuǎn)離汽車重心位置,減重對降低慣性有利;

2、更高的能量吸收要求:歐洲標(biāo)準(zhǔn)要求是在16km/h的速度下進(jìn)行沖擊測試;

3、可控制的破裂:在高速 (65-80km/h)下零件的完整性和穩(wěn)定性,在這個(gè)速度范圍內(nèi)主要是變形。

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緩沖梁的設(shè)計(jì)輸入需要同時(shí)滿足中國、韓國和歐洲市場的安全法規(guī)要求。設(shè)計(jì)滿足北美市場的安全法規(guī)需求有:FMVSS201(內(nèi)飾沖擊)/208(不系安全帶成員保護(hù)和離位成員保護(hù))/214(新側(cè)碰要求)/301(高速后碰燃油保護(hù));歐洲法規(guī)有ECE R42,以及保險(xiǎn)法規(guī) RCAR等。因此緩沖梁的碰撞安全性能是對GMT材料的主要性能要求。博越后保險(xiǎn)杠全解析hypermesh培訓(xùn)教程圖片9
本文將針對ECE R42和RCAR法規(guī)的試驗(yàn)要求,用有限元方法模擬GMT緩沖梁是否滿足法規(guī)要求。主要采用CATIA軟件建立了CAD模型。采用Hypermesh劃分了有限元網(wǎng)格,并且輸出key文件,交付LS-DYNA運(yùn)行進(jìn)行模擬。博越后保險(xiǎn)杠全解析hypermesh培訓(xùn)教程圖片10
保險(xiǎn)杠緩沖梁模型在Hypermesh軟件劃分網(wǎng)格模型,共有8329個(gè)殼單元網(wǎng)格,網(wǎng)格的質(zhì)量很好,翹曲、畸變均符合有限元碰撞分析的要求。保險(xiǎn)杠緩沖梁的有限元模型及其質(zhì)量檢查結(jié)果,如下圖所示: 博越后保險(xiǎn)杠全解析hypermesh培訓(xùn)教程圖片11