高强度钢主要应用于前防撞梁,A、B、C柱加强件,门槛梁,车门防撞梁和车顶横梁等关键部位,并且因公比例逐渐扩大。欧美部分车身车身高强度钢应用比例已超过60%,如奥迪A3、宝马3系、凯迪拉克ATS、福特蒙迪欧等;日系车型高强度钢占比也超过50%,如英菲尼迪Q50、本田思域等;
铝合金
铝合金已由发动机罩向翼子板、行李厢盖及车门上逐渐延伸,部分高端车已实现全部铝合金车身;
镁合金
镁合金已经从方向盘骨架、座椅骨架向转向支撑、传动系壳体零件上发展;
纤维增强复合材料
纤维增强复合材料已开始应用于前段模块、后尾门、进气歧管等零部件;碳纤维复合材料已由跑车、豪华车向中高端车和电动车应用扩展。如图某轿车带四门两盖的车身结构。
结构优化设计
在结构优化设计方面,车型开发前期,对车身结构做出更合理的设计规划更为重要。目前多材料车身结构轻量化设计正在向着搭建参数化设计平台(如图),应用拓扑优化、尺寸优化、形貌优化、多目标优化以及结构-材料-性能一体化优化设计方向发展。
一、材料应用
1、高强度钢
高强度钢主要应用在车上内外板以及车上结构件,同时高强度钢可以有效提升车身被动安全性。先进刚度刚在汽车超轻钢车身、先进概念车上应用,在减重、节能、提高安全性、降低排放发面应用前景良好。虽然在成型中面临回弹等问题挑战,但相比于其他替代材料,高强度钢还是性价比最好、最具吸引力的材料。