广州白癜风专科医院 http://www.yushiels.com/摘要
新款CX-9是马自达的高端车型，基于马自达技术公告中公布的SKYACTIV-BODY技术，具有加长轴距和配备第3座椅的套件。随着该套件的实现，我们的目标是在不增加先前型号质量的情况下实现高转向稳定性、碰撞安全性和出色的安静性。作为实现这一目标的手段，确定了每个性能贡献高的部分并有效地加强了它们，并决定并加强了分配，以使每条道路的负载分担对整个车辆来说是最有效的。通过重复CAE验证，将它们制成适当的结构。
结果，与之前的型号相比，扭转刚度提高了60%，确保了可在市场评估中获得最高排名的车身强度（根据内部测试），并提高了静音性。此外，重量减轻了7.3公斤，车身外壳质量达到了同类最佳。
1.前言
马自达车身工程师的使命是“轻装上阵”。以让新款CX-9有“人车合一”感的产品为目标，用SKYACTIV-BODY挑战了第一辆3排座椅车，实现了比之前车型更轻的车身，同时具有适合高端车型的性能.做了。在这个过程中，各种问题反复产生和解决，但每一次，都回到了原则和原则，审视了它们，把每一部分都赋予了生命。在本文中，我们专注于每个性能开发，并介绍了在减轻重量的同时实现了戏剧性演变的设计方法和结构。
2.三排座车辆平台
新CX-9是继承CX-5后的SKYACTIV-BODY而新安装的，取代了之前机型的梯形框架结构，以实现通用的生产设备和车身的轻量化。具体来说，在不受引入第3片影响的3号横梁前，零件本身和形状积极标准化，通过改变板厚和材料以及局部加强来提高各项性能。试图改进。在3号横梁后面，降低了后车架的高度以确保第3座乘员的生活空间，并根据CX-5的规格变化量安装新部件，从而导致质量和成本，功能进行了优化。
图1平台推导
3、NVH性能（静音）
开发新的CX-9的目的是实现本技术报告的特殊功能中介绍的出色静音（图2）。在这里，将介绍三个在身体领域做出贡献的例子。
图2安静度平衡图
3.1通过优化板厚提高“对话的便利性”
在新CX-9中，为了提高高速行驶范围内的“轻松交谈”，通过增加车身面板的厚度与Special中引入的内部区域的独创性并行地提高了隔音效果。功能6.确定每个面板的厚度，同时阐明是否对柔性生产率产生影响以及对碰撞性能和操纵稳定性等其他功能的贡献程度（图3，表1）。
图3加宽面板厚度
表1加宽面板厚度的影响
3.2通过提高面板等效辐射功率（ERP）来降低“崎岖路面的声压”
正如在特殊功能中介绍的那样，使用称为ERP的指数开发了崎岖道路上的声压降低。在车身上，对仪表板下、地板、车顶等各个区域设置贡献度高的频段的ERP指标，除了增加面板厚度以提高隔音性能外，面板形状和涂层类型阻尼材料通过优化，它有助于从以前的模型提高性能。
至于面板形状，适当布置了增强表面刚度的加强筋和曲面形状（图4）。由于每个部分有多个目标频段，并且面板振动的行为因频段而异，因此确认了每个频段的行为并选择了最有效的面板形状。
图4车身面板优化
接下来，将介绍一个优化涂层型阻尼材料的例子。后备箱底板的应用模式通过CAE优化计算，重量效率最大化。结果，与优化前的规格相比，ERP得到了改进，同时减少了0.2kg的质量（图5）。
图5液体消音器的优化
3.3通过复习材料减轻重量和提高“谈话的容易度”
随着对空气动力学性能需求的增加，卧底设置范围增加，质量不断增加。之前型号的地垫采用PP材料，而新款CX-9采用含玻璃纤维的PP材料，重量轻且具有吸音功能。此外，在前后分体的结构上，前地板下盖被提升到接近地板表面，以减少与车身的间隙，以提高隔音效果（图6）。因此，与PP材料相比，我们实现了约2.0公斤的重量减轻，同时提高了高速行驶范围内的“轻松交谈”。
图6Undercover分区部分剖面图
4.转向稳定性
新款CX-9轴距较CX-5加长mm，形成三排座椅，前桥荷重提升10%，后桥荷重提升30%，轮胎直径更大.横向力也随着胎面的膨胀而增加。由于轴距的延长和输入的增加，作为转向稳定性指标的箱体感（3）的测量部分的位移被抑制到大约是CX-5的两倍。一直在考虑。在本章中，将介绍四个结构示例，其中通过提高车身刚度和支撑，箱体感和扭转刚度的目标比CX-5提高了20%，比以前的型号提高了60%以上。各部分的刚性。
4.1提高前悬塔支撑刚度
对于前悬塔部分，除了增加了悬置壳体上下的厚度外，对于保证正面碰撞、强度和可靠性也有效，整流罩构件固定RKT，加强板厚度增加，与车身固定支撑通过增加点数提高了刚性（图7）。
图7前悬塔刚度改进
4.2抑制开门变形
前后车身的变形相位差随着轴距的延长而增大也是一个问题。这通过抑制门开口的变形得到改善。
首先，铰链柱的下部通过增加兼具碰撞对策的加强件进行了加固（图8①），B柱的上部通过扩大拐角半径（2）的尺寸进行了加固。在后车门开口后方的下角处，将厚板的侧梁加强件向上拉（（3）），并在成为轮罩最小横截面的部分增加了角撑板，以防止坍塌的横截面((4))。在C柱的上部，加强件重叠以加强开口的角R（（5））。通过加强各个角部，抑制了车门开口的变形，减小了前后车身的变形相位差。
图8开门加固
4.3后车身箱体变形的抑制
除了增加后轴负载外，还增加了弹簧的弹簧刚度，以确保与作为商用目标的CX-5的侧倾刚度相当。作为回应，我们回顾了C柱环形结构的功能分布，这是自CX-5以来确保车身刚性的关键。具体来说，从后车架到C柱的连续横断面（图9①），与4号横梁（2）结合，放置在3号横梁下方的水平空间内。通过与线性排列的支架（（3））连接，提高了环形结构的功能。此外，阻尼器顶部和四分之一窗角撑板朝向C柱线性重新定向，以增加阻尼器顶部的支撑刚度((4))。通过审查这些结构，我们实现了一种新的环形结构，其质量效率约为2.7%/kg，而即使对于箱体感觉非常有效的部件，质量效率也约为1%/kg。
图9C柱环结构
接下来，将举升门开口的横截面放大，将横截面中的钢筋连接到后集管上，形成连续的横截面（图10①）。此外，该接头打结，以便加强四分之一窗上部的外侧加强件和举升门开口上部角板的棱线可以穿过（2）。后倾窗下部有一后柱内形棱线，穿过举升门开口段((3))。除了优化这些结构外，在主要加强件之间的接缝处放置了高刚性泡沫填料，以防止横截面塌陷，同时抑制举升门开口的对角位移。新的环形结构抑制了后车身的变形盒子。
图10后车身结构变化
4.4后连杆固定件变形抑制
在3号横梁下方，增加了一个同时具有侧面碰撞载荷路径功能的隧道构件。通过隧道底部左右架桥，可以抑制3号横梁附近车身的垂直变形，后连杆固定部分为双层结构，更换螺栓支撑两个点上方和下方，支撑刚度也得到了提高（图11）。
图11尾随链接的主体结构
5.碰撞安全
新CX-9的开发目标是在市场评价中获得最高排名。为了吸收比CX-5重kg的能量，将围绕前舱和后车身介绍一个开发示例，这是SKYACTIV-BODY的进一步进化。
5.1公路安全保险协会(IIHS)小型
重叠评价当CX-5由于车重增加而增加的碰撞能量全部接收到机舱中以获得最高等级时，需要具有大约两倍的屈服强度。因此，通过控制碰撞过程中的车辆行为和使用载荷分布结构（多载荷路径），驾驶室接收的碰撞能量已经降低。这样，在将机舱各部分所需的屈服强度增加最小化后，开始了各部分的详细设计。
(1)A柱截面优化
A柱需要将屈服强度提高到CX-5的1.2倍左右。如果板厚和高强度钢比与CX-5保持不变，则需要将横截面的宽度和厚度增加约10mm或更多，这不仅会降低可见度，而且还会出现问题使A柱看起来更薄的设计意图无法实现......但是，增加板厚和高强钢比，不仅增加了质量和成本，而且增加了成型难度。因此，定义了有助于正面碰撞、侧面碰撞和车顶碰撞性能的必要轴，并通过单元CAE评估优化每个零件的横截面形状、板厚和材料，使其能够承受周围产生的力矩。斧头。做到了。结果，横截面的扩大量在厚度方向上被抑制到3mm，并且实现了可见性和设计意图（图12）。
图12A柱截面
(2)铰链柱分叉结构，保持居住者居住空间
推入障碍物的轮子对铰链柱截面的门铰链安装部分施加局部输入，导致铰链柱截面塌陷并向内下落，这是放大舱室变形量的一个因素。从铰链柱的横截面来看，门铰链安装结构（图13①）在保证门保持刚度和安装强度的情况下分为两种结构，使碰撞时的横截面塌陷保持在门铰链安装部分，和横截面体（同②）。抑制了门的倒塌。此外，铰链柱本身增加了厚度和高强度钢，下仪表板和铰链柱的接头通过角撑板和加强件（（3））得到加强，以抑制机舱变形量。
图13铰链柱变形方式
(3)发生正面碰撞时有效利用侧面碰撞道路路径的侧梁
通过检查在侧梁和地板之间的每个接头处放置的加强件的形状，以便可以有效地利用载荷路径，可以最大限度地减少材料和板厚的增加量。通过上述铰链柱向车辆侧面推出的车轮将侧梁推入车辆内部。其结果是，侧梁承受来自前护栏和侧轮两个方向的载荷，导致向内弯曲。这也是放大机舱变形量的一个因素。加强侧梁（侧面碰撞道路路径）与2号横梁之间的连接。通过有效地将车轮进入侧梁的载荷传递到侧面碰撞道路路径，抑制了侧梁的向内弯曲（图14）。
图14侧梁详细设计
5.2发生后部碰撞时的第三座椅保护
在开发新款CX-9的后部车身时，着眼于两点来保护第三个座椅，该座椅将首次安装在SKYACTIV-BODY中，以防发生追尾事故。
首先是在第三个座位后面实现了高能量吸收。通过使悬架横梁紧固部前的后车架的收缩平滑并固定横截面以增加屈服强度，并通过拉直延长后车架后面的W形横截面，有效地吸收高能量。允许它的结构（图15）。
图15后车架的变化
二是备胎的安装姿势，在3号座上难攻。通过将轮胎向前倾斜并在发生后方碰撞时潜入第三座椅和悬架横梁之间的空间，第三座椅的坐垫不会从下方向上推（图16）。
图16移动备胎概念
6.质量
新款CX-9的白色车身尺寸与前代车型相同，但性能显着提升，重量减轻了7.3公斤，接近一流的车身外壳质量（图17）。）。除了优化上述结构（图18）外，还可以通过增加高强度钢和将铝用于前挡泥板来减轻重量。
图17每投影面积的车辆重量
图18钣金应用率
7.结论
新型CX-9能够实现适合高端型号的性能，同时结合了着眼于下一代的新技术。
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