利用泡沫鋁隔板的汽車地板輕量化技術

專題

利用泡沫鋁隔板的汽車地板輕量化技術

隨著人們對汽車品質的要求越來越高，降低車內噪聲越來越受到人們的重視，其不僅影響乘員的乘坐舒適性，還可能影響汽車廠商市場競爭力。汽車行駛過程中，通過地板傳輸的噪聲占據了車內噪聲的很大一部分。如何有效避免和控制通過地板傳輸的噪聲，成為了汽車行業中的一個重要難題。單純增加汽車地板厚度和質量可以降低噪聲的傳輸，但是這將使汽車的質量增加，降低汽車的燃油經濟性。因此，提出了一種用于汽車地板輕量化的隔板，通過該隔板的使用，能夠在降低地板噪聲傳輸的同時，實現地板的輕量化。

傳統汽車地板采用高強度鋼沖壓成形，而泡沫鋁具有低密度、高比剛度和良好的隔聲性能，但為保證車身地板的強度，不能使用泡沫鋁完全替代原本的高強度鋼。因而，可通過采用降低原本高強度鋼汽車地板的厚度并結合使用一塊泡沫鋁隔板的方法，這樣在保證汽車地板強度的同時，可改善汽車地板的隔聲性能，實現汽車輕量化。應用泡沫鋁隔板時，將汽車地板設計為3層結構：上下兩層為高強度鋼板、中間層為泡沫鋁隔板，通過粘接的方式連接。

利用有限元軟件對所設計的汽車地板和傳統高強度鋼汽車地板進行強度和聲學特性分析。建立有限元模型時，采用三維殼單元。將汽車地板與車架的4個接觸點設置為6個自由度約束，并將座椅質量和乘員質量以集中質量的方式作用在汽車地板的4個座椅連接點，記錄兩種汽車地板的最大變形量并進行對比。對比結果表明，相比于傳統高強度鋼汽車地板，新設計的汽車地板隔聲性能顯著改善，最大變形量減小了12%，而汽車地板的質量減輕了25%。

Arnaud Duval et al.SAE 2016-01-1851.

編譯：陳丁躍