ICS32.020 CCST40 团体标准 T/CSAE26－2022 代替SAE-ChinaJ0703—2014，SAE-ChinaJ0707—2014 乘用车白车身轻量化设计与评价方法 Lightweightdesignandevaluationmethodofpassengercarbodyinwhite 2022-12-20发布 2022-12-20实施 中国汽车工程学会发布 全国团体标准信息平台 中国汽车工程学会标准（以下简称：CSAE标准） ，是由中国汽车工程学会按照明确的程 序、规则，遵循公开、透明、协商一致原则组织制定的，供市场自由选择、自愿采用的规范 性技术文件。CSAE 标准旨在发挥市场自主制定标准优势，着眼企业竞争力提升，推动汽车 产业创新技术的加速发展和广泛应用。 CSAE标准版权归属中国汽车工程学会，除用于国家法律或事先得到中国汽车工程学会 许可外，不得以任何形式复制该标准。 在本标准实施过程中，如发现需要修改或补充之处，欢迎将意见反馈 至中国汽车工程学会，以便修订时参考。 中国汽车工程学会地址： ±±¾©ÊдóÐËÇøÈÚÐ˱±Èý½Ö39ºÅÐÐ֪¥； 电话：010-50911954；邮编：100176；邮箱： [email protected] 。 全国团体标准信息平台 T/CSAE26—2022 I目  次 前言.................................................................................II 1范围...............................................................................1 2规范性引用文件.....................................................................1 3术语和定义.........................................................................1 4技术要求...........................................................................2 5设计方法...........................................................................2 6白车身轻量化性能验证...............................................................9 7白车身轻量化评价方法..............................................................13 参考文献.............................................................................15 全国团体标准信息平台 T/CSAE26—2022 II前  言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本文件由汽车轻量化技术创新战略联盟提出。 本文件起草单位：吉林大学、重庆长安汽车股份有限公司、中国汽车工程研究院有限公司。 本文件主要起草人：王登峰、许文超、陈静、陈鑫、刘波、范清林、向杰、王建洪、曾俊、连海平、 周佳、陈书明、王传青、季枫。 本文件于2014年9月首次发布，2022年12月修订发布，修订时将SAE-ChinaJ0703—2014《轿车白车 身轻量化设计方法》及SAE-ChinaJ0707—2014《轿车白车身轻量化评价方法》合并。 全国团体标准信息平台 T/CSAE26—2022 1乘用车白车身轻量化设计与评价方法 1范围 本文件规定了乘用车白车身轻量化设计与评价方法。 本文件适用于乘用车白车身，类似车型（整车整备质量小于3.5t 的其他乘用车）可参照执行。 2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中，注日期的引用文件 ， 仅该日期对应的版本适用于本文件 ；不注日期的引用文件 ，其最新版本 （包括所有的修改单 ）适用于本 文件。 GB/T3730.3—1992汽车和挂车的术语及其定义 车辆尺寸 GB/T4780—2020汽车车身术语 GB11551—2014汽车正面碰撞的乘员保护 GB20071—2006汽车侧面碰撞的乘员保护 GB/T20913—2007乘用车正面偏置碰撞的乘员保护 GB/T33582—2017机械产品结构有限元力学分析通用规则 SAE-China J0701—2013普通乘用车白车身扭转刚度测试方法 SAE-China J0702—2013普通乘用车白车身弯曲刚度测试方法 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 白车身 bodyinwhite-BIW 本文件所定义的白车身相当于 GB/T4780-2020 中定义的车身 骨架加上前防撞梁总成、后防撞梁总 成，即由车身结构件与覆盖件 组成，其中新能源车型需包含动力电池箱壳体 ，不包含电芯 ，所有车型均 不含四门两盖 及全车玻璃，全新架构非承载式白车身还应包括底盘车架 。 3.2 白车身扭转刚度 torsional stiffness ofBIW 白车身产生单位扭转角所需要的外加扭矩，它表征了白车身抵抗扭转弹性变形的能力。 3.3 白车身弯曲刚度 bendingstiffness ofBIW 使白车身产生单位弯曲变形所需 要的力，它表征了白车身抵抗弯曲弹性变形的能力。 3.4 投影面积 projected area 乘用车前后轮距的平均值与轴距的乘积。 全国团体标准信息平台 T/CSAE26—2022 23.5 白车身性能 一阶灵敏度 one-order sensitivity ofBIWperformance 白车身的弯曲刚度 、扭转刚度 、一阶整体弯曲 模态频率、一阶整体扭转 模态频率等性能指标 ，相对 结构设计变量如 尺寸变量和形状变量 等的一阶导数 值。 3.6 白车身质量 一阶灵敏度 one-order sensitivity ofBIWmass 白车身的质量相对结构设计变量的一阶导数 值。 3.7 白车身一阶相对灵敏度 one-order relative sensitivity ofBIW 白车身性能的一阶灵敏度除以白车身质量的一阶灵敏度。 3.8 白车身贡献度 BIWcontribution 白车身结构设计变量的变化对白车身正碰、侧碰和正面偏置碰撞等非线性响应性能影响的大小。 3.9 白车身非安全件 non-safety partsofBIW 对整车正碰、侧碰和正面偏置碰撞性能影响都较小的白车身零件。 3.10 白车身安全件 safetypartsofBIW 对整车正碰、侧碰和正面偏置碰撞性能之一影响较大的白车身零件。 4技术要求 4.1结构抗撞性指标提取 4.1.1白车身正碰结构 抗撞性指标提取 按照GB11551—2014进行整车正面碰撞 仿真分析 ，提取白车身结构的 正碰抗撞性评价指标如前端 压 溃量、前门变形量、 白车身吸能量、防火墙侵入量 、B柱与门槛梁连接处的冲击 加速度等。 4.1.2白车身侧 碰结构抗撞性指标提取 按照GB20071—2006进行整车侧面碰撞 仿真分析 ，提取白车身结构的 侧碰抗撞性评价指标如 B柱侵 入量、B柱侵入速度、 白车身吸能量、 非碰撞侧 B柱冲击加速度等。 4.1.3白车身正面偏置碰结撞构抗撞性指标提取 按照GB/T20913—2007进行整车正面偏置碰撞 仿真分析 ，提取白车身结构的抗撞性评价指标如前端 压溃量、 前门变形量、 白车身吸能量、防火墙侵入量 、B柱与门槛梁连接处的冲击 加速度等。 4.2刚度模态性能指标提取 根据白车身有限元分析或台架试验 ，提取白车身结构 弯曲刚度 、扭转刚度 、一阶整体弯曲模态 、一 阶整体扭转模态。 5设计方法 5.1白车身有限元建模 全国团体标准信息平台 T/CSAE26—2022 35.1.1网格划分 用四边形壳单元 、三角形壳单元 、梁单元、杆单元、焊点单元 、胶粘单元 、刚性单元 对白车身进行 网格划分 ，为了保证有限元模型分析精度， 单元的平均尺寸不超过 10mm。 5.1.2单元质量控制要求 按照GB/T33582—2017中表B.3单元质量 检查控制参数要求执行 。 5.1.3材料属性 输入 根据白车身各零件 承受静、动态和冲击载荷时产生线弹性变形和非线性变形速率的大小 ，以及材料 静态力学性能和不同应变速率动态力学性能特性 ，输入各单元的静、动态材料属性 ，包括密度 、泊松比、 弹性模量、剪切模量 等材料参数；对于产生非线性变形的零件，还需要根据零件塑性变形速率的大小， 输入对应应变速率下材料的应力、应变关系数据 。 5.1.4材料损伤失效模型 白车身在碰撞大变形时需要考虑应变速率的影响 ，对于白车身上的金属件 ，推荐选用 Johnson-Cook 材料模型，其流变应力与应变、应变速率之间关系表达式为： ............................................................... (1) 式中： σ——为流变应力 （MPa）；