三、正面40%偏置碰撞
1、Model 3的40%偏置碰主要对应E-NCAP和IIHS试验要求,当64km/h试验车撞击壁障时,传力路径与正面碰撞基本一致,但变形会更为严重。壁障会对轮胎造成严重挤压造成轮胎发生一定转向及后退,进而撞击车体,造成人员伤害。
2、Model 3的偏置碰设计较为独特,重点在前防撞梁、A柱、门槛等位置进行了优化设计。
1)首先前防撞梁本体设计两条纵向压溃筋(如图16),位置处于车宽40%,考虑在偏置碰过程中更好的控制前防撞梁变形模式;
2)其次驾驶舱内部左右设计了支撑板结构(如图17),采用热成形材料,横向截面采用结实的“三角形”截面,与外支撑梁相互呼应,形成“8”字形腔体结构;
3)同时腔体内部填充发泡材料增加强度,当高速碰撞壁障撞击轮胎时,可阻挡轮胎向乘员舱内的侵入,减少车体被入侵时向后的变形量;该结构也能有效保护电池包在碰撞时不受到过度挤压。
图17 驾驶舱内部结构图
4)Shotgun作为机舱主要传力路径之一,上下两层钣金形成封闭型腔体,外板采用高强度钢板,内板采用超高强度钢板,整体弧度采用“拱形”以避让轮胎包络,由于“拱形”结构也导致shotgun从前至后截面变化是由大→小→大(如图18);
5)偏置碰过程中shotgun与正碰一样进行折弯变形进行吸能,最大折弯位置就是腔体最小位置B-B;同时腔体内内置三角形支撑板来控制变形模式。
图18 shotgun截面变化
6)40%偏置碰对纵梁及乘员舱挤压更为恶劣,Model 3对应该碰撞则在A柱进一步进行了补强设计,如图19所示,内板及加强板均采用屈服在1000MPa以上的热成型材料,同时钣金料厚均高于同类车型,减少偏置碰撞过程中车门框架的变形量,该作用同样适用于25%偏置碰撞;
7)在门槛内板位置该车型采用的是超高强度钢板,贯通至A柱前部,与纵梁、外侧支撑板有效连接,使得纵梁的碰撞力有效传递。
图19 纵梁、门槛、A柱传力路径和材料、料厚
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