汽車車身碰撞損壞分析

1、 學(xué)習(xí)目標(biāo)了解車身碰撞修復(fù)程序任務(wù)一掌握車身碰撞損壞及影響因素任務(wù)二掌握車身碰撞變形形式任務(wù)三汽車車身碰撞損壞分析汽車車身修復(fù)技術(shù)黃靖淋任務(wù)四目測確定碰撞損壞程度7/18/2022一、汽車車身碰撞損壞修復(fù)程序汽車碰撞損傷修復(fù)的主要過程通常包括：校正車身的彎曲、扭轉(zhuǎn)、偏斜等變形板件，更換嚴(yán)重?fù)p傷的板件和調(diào)整、裝配車身部件等。按程序修復(fù)前，先要對碰撞損壞的車輛進(jìn)行全面、細(xì)致的損壞評估。1.碰撞修復(fù)的過程受到嚴(yán)重?fù)p壞的汽車對損壞進(jìn)行分析制定修理計(jì)劃裝飾件及機(jī)械部件拆除車身定位修理鋼板更換鋼板機(jī)械部件的修理防銹處理涂裝裝飾件及機(jī)械部件安裝修理結(jié)束(驗(yàn)收)2.碰撞診斷的基本步驟了解受損汽車車身結(jié)構(gòu)的類型

2、目測確定碰撞的位置目測確定碰撞的方向及碰撞力的大小，并檢查可能有的損壞確定損害是否限制在車身范圍內(nèi)，是否包含功能部件的損壞沿碰撞能量傳遞路線一處處檢查部件的損壞測量汽車的主要元件3.損壞評估時的安全注意事項(xiàng)5.在進(jìn)行損壞診斷時照明應(yīng)良好。4.拆電氣系統(tǒng)時，先卸下蓄電池負(fù)極電纜，切斷電路。6.診斷修復(fù)時，注意相關(guān)安全規(guī)范。1.首先處理破碎玻璃棱邊及鋸齒狀金屬。2.擦凈泄露的變速器油和潤滑油。3.焊接前移走氣罐，斷開車載電腦連接。二、碰撞損壞及影響因素1.車身設(shè)計(jì)要求前車身和后車身要容易損壞中車身要結(jié)實(shí)牢固汽車碰撞試驗(yàn)2.車身安全性驗(yàn)證乘客室壓縮1%2%發(fā)動機(jī)艙壓縮30%40%50km/h 汽車車

3、身不僅能經(jīng)受日常駕駛中的振動及載荷，還要在碰撞中能給乘員提供安全保護(hù)。車身前部和后部要設(shè)計(jì)成容易損壞的結(jié)構(gòu)，從而吸收碰撞能量。車身中部要結(jié)實(shí)牢靠，給乘員一個安全的剛性生存空間。一個優(yōu)秀的車身修理人員在深入掌握了事故信息后，通常能分析確定碰撞引起損壞的真實(shí)原因。1.汽車損壞的影響因素碰撞時汽車行駛的速度和方向碰撞時汽車上乘員、貨物的數(shù)量及位置碰撞物的差異碰撞汽車的尺寸、構(gòu)造和碰撞位置汽車碰撞時，產(chǎn)生的碰撞力及損傷程度取決于事故發(fā)生時的狀況。應(yīng)當(dāng)考慮：（1）車身碰撞受力分析力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn)。力的合成與分解 兩個力同時作用時，可視為同一效果的作用力 一個作用力可以按照空間三維坐標(biāo)系分解

4、力的分解事故中碰撞力分解成為相對于地面的一個垂直力和兩個水平分力。垂直分力-向下推動隔板；縱向水平分力-向后推動前輪罩；橫向水平分力-向中間推動散熱器框架。向心力型碰撞碰撞力正好指向車輛的質(zhì)心，車輛不會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，但在力的方向上破壞嚴(yán)重。切向力型碰撞碰撞力作用不指向質(zhì)心，以質(zhì)心為回轉(zhuǎn)軸，產(chǎn)生力矩，使車輛旋轉(zhuǎn)。 碰撞面積正面碰撞時，單位面積的碰撞力為 =F/S 同樣大小的力，作用面積不同，損壞程度也不同應(yīng)力集中承載式車身的前縱梁或前輪室蓋板帶有縮小的斷面，車身構(gòu)件的拐彎和孔都會產(chǎn)生應(yīng)力集中。應(yīng)力集中是指受力構(gòu)件由于幾何形狀、外形尺寸發(fā)生突變而引起局部范圍內(nèi)應(yīng)力顯著增大的現(xiàn)象。 應(yīng)力集中實(shí)例形狀變化

5、的區(qū)域沖壓孔處車身變形特性：事故發(fā)生時，應(yīng)力集中通常發(fā)生在以下部位1.截面積改變的部位 2.支點(diǎn)部位波紋效應(yīng)區(qū)(褶皺區(qū)域) 加強(qiáng)件的前端或后端 鋼板連接處 拱起區(qū)域 轉(zhuǎn)角區(qū)域 車身上應(yīng)力集中現(xiàn)象的實(shí)例撞擊能量不會在通過最大剛性部位造成彎曲，而是在較為薄弱的部位產(chǎn)生變形，直至能量被耗盡。車輛的吸能結(jié)構(gòu)車輛的車身在前后部均具有吸收能量區(qū)域，從而保護(hù)駕駛室內(nèi)乘客的安全。FF型FR型預(yù)先開槽區(qū)域形狀變化區(qū)域預(yù)先開槽區(qū)域形狀變化區(qū)域后車底板側(cè)梁具有能量吸收區(qū)域，且其隨燃油箱的位置不同而改變，從而保護(hù)燃油箱FF型FR型2.蹭傷損壞及影響 駕駛員第一反應(yīng)是要繞離危險區(qū)，汽車的側(cè)面會被碰撞蹭壞，嚴(yán)重時會引起汽

6、車前部、中部或后部的彎曲變形。3.碰撞位置高低對損壞的影響當(dāng)碰撞點(diǎn)在汽車前部較高部位，就會引起車身和車頂后移和后部下沉。 碰撞點(diǎn)在汽車前部下方，因慣性力使汽車后部向上變形、車頂被迫上移，在車門的前上方與車頂板之間形成一個極大的裂口，車頂板會產(chǎn)生凹陷變形。4.碰撞物的不同對損壞的影響汽車撞上墻壁，碰撞面積大，損壞程度較輕。撞上電線桿，因碰撞面積較小，其碰撞損壞程度就嚴(yán)重。5.行駛方向?qū)ε鲎矒p壞的影響縱向行使汽車的中部會產(chǎn)生彎曲變形，而橫想行使的汽車有壓縮變形和被縱向行使汽車引起的彎曲變形。6.車輛的不同對碰撞損傷的影響不同類型的車輛碰撞時，產(chǎn)生的變形也不一樣。碰撞車輛質(zhì)量越大，被碰撞車輛的變形越

7、大。一輛汽車與另一輛汽車相撞后，還可能再次發(fā)生碰撞損傷，因此就會產(chǎn)生不同損傷類型的組合。在評估之前，應(yīng)盡可能多地了解事實(shí)真相，確定事故實(shí)際發(fā)生的過程，結(jié)合實(shí)際的測量才能制定出修復(fù)的具體步驟。這樣雖然花費(fèi)一些時間，但卻在整個修復(fù)過程中節(jié)省更多的時間，而且也會減少一些艱苦的工作。7、損傷種類一次損傷直接損傷 ：被障礙物直接造成的損傷波紋效應(yīng)損傷 ：撞擊力傳播過程中造成的損傷 誘導(dǎo)損傷（間接損傷） :直接或間接所產(chǎn)生 的擠壓或拉伸力對其他部件造成的損傷一次損傷 車輛與障礙物之間的碰撞稱為一次碰撞，其所導(dǎo)致的損傷為一次損傷一次損傷直接損傷波紋效應(yīng)損傷間接損傷 二次損傷 由慣性而發(fā)生在車內(nèi)的碰撞稱為二次

8、碰撞，其所導(dǎo)致的損傷稱為二次損傷三、車架式車身的碰撞變形 車架式車身由車架及圍接在其周圍的可分解的部件組成，車身的前部和后部具有上彎的結(jié)構(gòu)。碰撞時會變形，但可保持車架中部結(jié)構(gòu)的完整，圖中圈出的部位為車駕式車身上較弱的部位，主要用來緩沖沖擊。車身與車架之間有橡膠墊間隔，橡膠墊能減緩從車架傳至車身上的震動效應(yīng)。1.左右彎曲變形 觀察：被撞一側(cè)鋼梁的內(nèi)側(cè)及另外一側(cè)鋼梁的外側(cè)是否有皺曲、車門長邊上有無裂縫和短邊是否有皺折、被撞一側(cè)是否有明顯的碰撞損傷、車身和車頂蓋是否有錯位可確定是否有左右彎曲變形。圖為車架前部、中部和后部的左右彎曲變形。2.上下彎曲變形車身外殼表面會比正常位置低、結(jié)構(gòu)上也有后傾現(xiàn)象，

9、這就發(fā)生了上下彎曲變形。直接撞到汽車的前部或后部，會引起在汽車上一側(cè)或兩側(cè)發(fā)生上下彎曲。從翼子板與車門之間的縫隙是否在頂部變窄，在下部變寬、車門在撞擊后是否下垂、判別出是否有上下彎曲變形。大多數(shù)車輛碰撞損傷中都會有上下彎曲變形，即使車架上看不出皺折和扭曲。嚴(yán)重的上下彎曲變形也能破壞車架上車身鋼板的準(zhǔn)直。3.斷裂變形發(fā)動機(jī)罩前移或后車窗后移；車身上的某個部件或車架元件的尺寸小于標(biāo)準(zhǔn)尺寸；車門可能吻合得很好，但擋板、車殼或車架的拐角處折皺或有其他嚴(yán)重變形；車架在車輪擋板圓頂處向上提升，引起彈性外殼損壞和保險杠會有一個非常微小的垂直位移，這些都表明車身上發(fā)生了斷裂變形。4.菱形變形菱形變形是整個車架

10、的變形，可以明顯看到發(fā)送機(jī)罩及行李箱蓋發(fā)生錯位；在接近后輪罩的相互垂直的鋼板上或在垂直鋼板接頭的頂部可能出現(xiàn)皺折；在乘客室及后備箱地板上也可能出現(xiàn)皺折和彎曲。菱形變形還會附加有許多斷裂及彎曲的組合損傷，但菱形變形很少會發(fā)生在整體式車身上。5.扭轉(zhuǎn)變形當(dāng)汽車撞擊到路緣石或路中隔離欄或車身后側(cè)角端發(fā)生碰撞時，就可能發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。汽車的一角會比正常情況高，而相反的一角則會比正常情況低；汽車的一角會前移，而臨近的一角很可能被扭轉(zhuǎn)向下。若汽車的一角下垂接近地面，就應(yīng)對汽車進(jìn)行扭轉(zhuǎn)損傷檢查。扭轉(zhuǎn)變形往往隱藏在底層，也有可能在鋼板表面檢查看不出任何明顯的損傷。 車架式車身上各類損傷發(fā)生的次序?yàn)椋鹤笥覐澢?、?/p>

11、下彎曲、斷裂變形、菱形變形和扭轉(zhuǎn)變形。車身或車架修復(fù)最重要的準(zhǔn)則是顛倒方向和次序。校正汽車的碰撞損傷時對損傷部位的拉或推操作必須按照碰撞與相反的方向進(jìn)行。大多數(shù)的碰撞及事故結(jié)果是以上所述損傷類型的混合。左右彎曲和上下彎曲變形幾乎同時發(fā)生，碰撞力的分力還作用在車架的橫梁上，在汽車側(cè)翻事故中，由于發(fā)動機(jī)質(zhì)量會使其支撐橫梁受到推或拉而變形，造成上下彎曲，由于橫梁車輛影響整個修復(fù)工作的效果，因此不管橫梁的損傷程度怎樣，都必須對其校正。四、整體式車身碰撞變形整體式車身通常設(shè)計(jì)得能夠很好地吸收碰撞時產(chǎn)生的能量。整體式車身的碰撞損傷可以用圓錐圖形法來進(jìn)行分析。 由薄鋼板連接成的車身殼體，在碰撞中能吸收大部分

12、振動。其中一部分碰撞能量被碰撞區(qū)域的部件通過變形吸收掉，另一部分能量會通過儲藏室的剛性結(jié)構(gòu)件傳遞到遠(yuǎn)距離的區(qū)域，這些被傳遞的振動波引起的影響稱為二次損壞。為了控制二次損壞變形，汽車在前部和后部設(shè)計(jì)了吸能區(qū)。1. 汽車前部碰撞變形前端碰撞的沖擊力取決于汽車的質(zhì)量、速度、碰撞范圍及碰撞物。 碰撞程度比較輕時保險杠會被向后推，前縱梁、保險杠支架、前翼子板、散熱器支座、散熱器上支撐，和機(jī)罩鎖緊支撐等也會折曲。 如果碰撞的程度劇烈，那么前翼子板就會彎曲而觸到前車門，發(fā)動機(jī)罩鉸鏈會向上彎曲至前圍上蓋板，前縱梁也會折彎到前懸架橫梁上并使其彎曲。如果碰撞力量足夠大，前擋泥板及前車身立柱（特別是前門鉸鏈上部裝置

13、）將會彎曲，并使車門松垮掉下。 前縱梁會發(fā)生折皺，前懸架構(gòu)件、前圍板和前車門平面也會彎曲。撞擊實(shí)例分析前部撞擊力傳遞傳遞壓潰箱吸收撞擊能量撞擊力撞擊力開槽區(qū)域，碰撞發(fā)生時可以通過此處潰縮變形吸收撞擊能量。前側(cè)梁吸收撞擊能量右側(cè)壓潰箱已損壞左側(cè)壓潰箱已損壞撞擊力撞擊力開槽區(qū)域，可以通過此處潰縮變形進(jìn)一步吸收撞擊能量。發(fā)動機(jī)蓋板吸收撞擊能量開槽區(qū)域，碰撞發(fā)生時通過彎曲變形吸收能量，以防止發(fā)動機(jī)蓋板脫離車體撞向駕駛室。吸能式發(fā)動機(jī)蓋板波形發(fā)動機(jī)蓋內(nèi)板上的拱起結(jié)構(gòu)，具備獨(dú)特的能量吸收分散功能，降低了碰撞時對行人的傷害。撞擊方向碰撞能量傳導(dǎo)方向行人保護(hù)支架重力作用下支架變形，吸收撞擊能量，進(jìn)一步減輕碰撞

14、時對行人的傷害。撞擊力撞擊力撞擊力前車身損傷分類M型損傷前保險杠加強(qiáng)梁中部受損時，左、右前側(cè)梁易受到彎曲損傷。M型損傷一側(cè)的骨架鋼板受力時，發(fā)生壓縮變形，同時通過前保險杠加強(qiáng)梁使得另一側(cè)骨架鋼板被拉拽變形。擺頭損傷車輛前部受到斜向撞擊力時，通過前保險杠加強(qiáng)梁推壓另一側(cè)骨架鋼板變形。2.汽車中部碰撞變形當(dāng)發(fā)生側(cè)面碰撞時，車門、前部構(gòu)件、車身中立柱以及地板都會變形。 如果中部側(cè)面碰撞比較嚴(yán)重，車門、中柱、車門檻板、頂蓋縱梁都會嚴(yán)重彎曲，甚至相反一側(cè)的中柱和頂蓋縱梁也朝碰撞相反方向變形。 隨著碰撞力的增大，車輛前部和后部會產(chǎn)生與碰撞力相反方向的變形，整個車輛會變成彎曲的香蕉狀。3.汽車后部碰撞變形汽

15、車后部碰撞時，其受損程度取決于碰撞面的面積、碰撞時的車速、碰撞物及汽車的質(zhì)量等因素。 如果碰撞力小，后保險杠、后地板、行李箱蓋及行李箱地板可能會變形。 如果碰撞力大，相互垂直的鋼板會彎曲，后頂蓋頂板會塌陷至頂板底面。而對于四門汽車，車身中立柱也可能會彎曲。在汽車的后部由于有吸能區(qū)，碰撞時一般只在車身后部發(fā)生變形，保護(hù)中部乘客室的完整和安全。4. 汽車頂部碰撞變形當(dāng)墜落物體碰到汽車頂部時，除車頂鋼板受損外，車頂縱梁、后頂蓋側(cè)板和車窗也可能同時被損傷。 在汽車發(fā)生翻滾時，車的頂部頂蓋、立柱，車下部的懸架會嚴(yán)重?fù)p傷，懸架固定點(diǎn)的部件也會受到損傷。如果車身立柱和車頂鋼板彎曲，那么相反一端的立柱同樣也會

16、損壞。由于汽車傾翻的形式不同，車身的前部及后部部件的損傷也不同。汽車損傷程度可通過車窗及車門的變形狀況來確定。五、整體式車身碰撞損傷的類型整體式車身結(jié)構(gòu)的碰撞損傷是按彎曲變形、斷裂損傷、增寬變形和扭轉(zhuǎn)變形的順序進(jìn)行的。 1.彎曲變形在碰撞的瞬間，由于汽車結(jié)構(gòu)具有彈性，是碰撞振動傳遞到較遠(yuǎn)距離的大部分區(qū)域，從而引起中央結(jié)構(gòu)向橫向及垂直方向的變形。左右彎曲通常通過測量寬度或?qū)蔷€，上下彎曲通常通過測量車身部件的高度是否超出配合公差來判斷。與車架式車身結(jié)構(gòu)的彎曲變形相似，這一變形可能只發(fā)生在汽車的一側(cè)。2.斷裂變形在碰撞過程中，碰撞點(diǎn)會產(chǎn)生顯著的擠壓，碰撞的能量被結(jié)構(gòu)的折曲變形吸收，以保護(hù)乘坐室。而

17、較遠(yuǎn)距離的部位則可能會皺折、斷裂或松動。測量車身部件長度是否超出配合公差來判別是否為斷裂變形。3.增寬變形增寬變形與車架式車身上的左右變形相似，可以通過測量車身高度和寬度是否超出配合公差來判別。對于性能良好的整體式車身來說，碰撞力會使側(cè)面結(jié)構(gòu)偏向外側(cè)彎曲，偏離乘客，同時縱梁和車門縫隙也將變形。4.扭轉(zhuǎn)變形整體式車身的扭轉(zhuǎn)變形與車架式車身的相似，可以通過測量其高度和寬度是否超出配合公差進(jìn)行判斷。由于扭轉(zhuǎn)變形是碰撞的最后結(jié)果，使最初的碰撞直接作用在中心點(diǎn)上，但在此的沖擊還是能夠產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力引起汽車結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)變形。 除菱形變形外，整體式車身和車架式車身的變形類型是極為相似的，但是整體式車身的損傷要復(fù)雜

18、的多。整體式車身的修理與車架式車身的修理步驟一樣，采用“先進(jìn)后出”的方法。首先校正最后發(fā)生的損傷，這是修復(fù)整體式車身的最佳方法。六、車身碰撞損傷的檢查1.車身上容易識別的損傷變形的部位在碰撞中碰撞力穿過車身剛性的部件的傳遞，如車身前立柱（A柱）、車頂縱梁、地板縱梁等箱型截面梁，最終傳遞深入至車身部件內(nèi)并損壞薄弱部件。因此，要找出汽車損傷，必須沿著碰撞力擴(kuò)散的路徑，按順序一處一處的進(jìn)行檢查，確認(rèn)出變形情況。（2）板件的連接部位加固材料（如加固件、蓋板、加強(qiáng)筋、連接板）上的縫隙，個板件的連接點(diǎn)等部位在碰撞中容易發(fā)生變形。（3）零件的菱角和邊緣車架部件（如側(cè)邊構(gòu)件）的損傷程度，可以從其凹面上嚴(yán)重的凹痕或扭結(jié)形式來判斷，而不是以部