基于輕量化的熱成形鋼PHS2000 側碰性能分析

供稿|孫倬，郭晶，王銘澤

內容導讀

基于有限元方法，依據C-NCAP 碰撞法規，利用熱成形鋼替換先進高強鋼，對白車身側碰工況進行數值模擬，依據白車身結構安全性能要求，建立側面碰撞的有限元模型，并進行評價分析。為滿足新車型輕量化需求，B 柱加強板以熱成形鋼PHS2000 替代傳統先進高強鋼，再進行側面碰撞分析。結果表明：應用PHS2000 的白車身的B 柱頭部、胸部、腹部、胯部等參考點的入侵量和入侵速度明顯降低，大大提升了乘客安全性，同時B 柱加強板輕量化19.99%，達到了新車型輕量化的目的。

目前，汽車輕量化能夠達到節約能耗和降低碳排放等目的，但是車身在輕量化的同時，還要考慮車身的碰撞性能是否降低等問題[1-4]。因此，輕量化和安全性能是汽車行業重點關注的兩大問題[5-7]，而熱成形鋼由于其具有高強度、成形性好等優點[8-12]，正被廣泛的應用在車身結構件上，是解決兩大問題的有效方法。

本文以某新車型白車身為研究對象，依據C-NCAP 碰撞法規，對B 柱加強板的側碰性能進行分析。在保證駕駛室成員生存空間及B 柱質量要求下，通過熱成形鋼PHS2000 選材及優化，探究熱成形鋼PHS2000 在白車身側碰安全性能中的應用。

材料力學性能

材料的升級替代是車身主要的輕量化方式之一，但隨著材料強度的提升，成型性能隨之下降，零部件難以生產，也是制約著輕量化主要問題。熱成形鋼在淬火后，組織從奧氏體組織轉變成馬氏體組織，從而獲得超高強度。而成型過程中鋼材處于高溫狀態，有著較高的延展性能。……