车辆纵梁结构与车辆碰撞安全性高度相关,纵梁设计参数的合理与否尤为关键。而基于平台化的纵梁结构设计,需要综合考虑各车型的碰撞能量,可以实现零部件共用,并降低开发风险,缩短开发周期。本文研究一种基于整车平台开发的汽车前纵梁设计方法,可以实现各车型纵梁主体结构沿用,且各车型都实现较好的碰撞安全性能。主要研究内容有以下几点:(1)根据平台化开发车型以及法规和市场评价的要求,确定平台化车型总体碰撞性能目标,以及对应分项目的分数目标。在研究平台车型对标车结构基础上,分析对标车主要传力路径设计,建立有限元模型,得到纵梁结构在碰撞能量转换过程中的吸能比例,以及纵梁结构在碰撞过程中的溃缩长度。基于以上信息确定平台车型纵梁结构的吸能比例及吸能长度。(2)根据平台车型总体整备质量范围,计算平台车型总体碰撞能量,进一步计算平台车型纵梁结构需要吸收的能量。根据纵梁溃缩吸能长度计算纵梁溃缩吸能的平均载荷。根据薄壁梁溃缩理论,纵梁压溃力与纵梁截面尺寸、厚度及材料屈服强度的关系,计算多组不同截面尺寸、厚度及材料的组合,在兼顾布置要求、轻量化要求情况下选取满足平台纵梁载荷的最优组合,以此确定平台纵梁基本参数。建立纵梁碰撞子模型,开展有限元分析以及部件试验验证,确定纵梁载荷值满足设定目标要求。(3)通过材料高速拉伸试验,获取准确的材料参数。根据满足要求的纵梁结构建立整车有限元模型并开展分析,适当优化纵梁结构加强板等。最终通过试验与仿真整车变形情况、纵梁部件变形情况、整车加速度曲线、防火墙侵入量情况验证了纵梁结构满足结构耐撞性设计要求,也证明了平台车型结构耐撞性满足要求。本文通过对标分析,有限元分析结合理论计算,完成了平台车型纵梁结构的开发,确定了一种满足平台化要求的结构耐撞性开发方法,并通过最终试验验证,证明了方法的有效性。在实际工程应用中,能保证车辆工程解决方案的平台化,也能实现车身结构的平台化开发,具有极高的应用前景。