차량 승차감과 충돌 안전에 대한 사람들의 높은 요구 사항은 기존의 연료 차량의 발전을 더욱 강하고 무겁게 하여 에너지 소비와 배기 가스 배출을 증가시키게 함으로써 에너지 절약 및 배기 가스 배출량 저감 요구 사항을 위반하게 합니다[1]. 차체의 경량 설계는 주행 가능 거리를 늘리는 효과적인 방법일 뿐만 아니라, 전체 차량의 핸들링 안정성과 승차감을 개선할 수 있습니다.
가벼운 무게의 경우 주로 가벼운 구조 설계와 새로운 재질 및 신기술의 적용이라는 의미입니다. 그 중에서도, 새로운 재료를 적용하는 것이 가장 직접적이고 효율적인 방법입니다. 알루미늄 합금의 밀도는 강철의 1/3이고, 에너지 흡수 성능은 강철의 2배에 달하며 상대적으로 내부식성이 높습니다[2]. 기존의 강철 구조 대신 차체 후방 종방향 빔 등의 차체 구조 부품을 만들기 위해 알루미늄 합금을 선택하면 차체 품질이 저하될 뿐만 아니라 차체 노드의 강성이 보장되어 충돌 회피 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 전체 차량의 충돌 안전성을 개선합니다.
차체의 후방 종방향 빔은 후방 충돌 시 차량의 메인 부하 및 에너지 흡수 부분입니다. 기존의 강철 본체는 일반적으로 고강도 강철 플레이트의 스탬핑으로 형성되지만, 후방 충돌 상태에서 종방향 빔의 심각한 변형이 연료 탱크 손상과 연료 누출을 초래할 수 있습니다. 전기차의 경우 배터리 팩이 눌어지고 변형되며 배터리 팩이 손상됩니다. Wang Li 외 [3] 리어 종방향 빔의 약한 부분에 보강 플레이트를 추가하고, 종방향 빔의 꼬리에 보강대를 약하게 하고, 더 강한 장착 브래킷을 사용하고, 납땜 조인트를 조정하여 리어 종방향 빔 어셈블리를 최적화하고 충격 에너지 흡수 특성을 개선하였습니다. Yang Jikuang 외 [4] 직각 실험 설계 방법과 포괄적인 균형 조정 방법을 사용하여 리어 종방향 빔 및 리어 범퍼의 플레이트 두께와 재질 매개변수를 최적화했습니다. Sun Xilong 외 [5] 리어 종방향 빔의 길이를 연장하고 가이드 슬롯과 납땜 조인트의 수를 늘이며 후방 종방향 빔을 최적화했습니다. 위의 방법은 리어 충격 성능이 어느 정도 개선되지만, 차량 질량이 증가하고 차체 무게에 도움이 되지 않습니다. Xu Xin 외 [6] 그리고 Yang Zhiqiang 외 [7] 후방 종방향 빔에 레이저 용접 플레이트 구조를 적용하여 스폿 용접 랩 구조 방식에 비해 충돌 저항성이 우수하고 가벼운 효과를 발휘합니다. Kim 외 [8] 파라메트릭 모델링을 통해 다른 하중 하에서 종방향 빔의 에너지 흡수 정도 및 실패 메커니즘을 해석했습니다. 진공 고압 주조 알루미늄 합금 후방 종방향 빔은 넓은 설계 공간과 설계의 자유를 가지고 있으며 충격 성능과 가벼운 효과를 개선하는 데 사용할 수 있습니다. 또한 고압 주조 통합 성형 기술은 기존의 멀티 스틸 용접 구조를 대체하고, 한 본체에 여러 장착 지점을 통합하고, 차체 강성을 개선하는 모듈 방식을 실현합니다.
이 문서에서는 진공의 고압 주조 알루미늄 합금 뒷편 종방향 빔 경량 설계를 재료 선택, 구조 설계, 공정 설계, 제품 성능 분석의 네 가지 측면에서 설명합니다.
