基于GSO 38/2005的乘用车侧门强度试验研究

范晞 陈昌乾 刘宇鹏

摘要：介绍了三种侧门强度标准，总结归纳了三种标准异相同点；依据GSO 38/2005对白车身开展试验，详细介绍了GSO 38/2005的试验流程。研究结论可为国产汽车出口海湾国家和北美地区提供了测试技术支持。

关键词：侧门强度；标准解读；测试

中图分类号：U4671  收稿日期：2024-04-17

DOI：1019999/jcnki1004-0226202406033

1 前言

近年来，随着我国汽车产业链的不断完善和发展，国产汽车在技术成熟度和工业设计上取得了较大的进步，越来越被广大消费者认可，无论是国内市场占有率还是国外市场占有率都呈现逐年上升的趋势。根据中国汽车工业协会数据统计，2023年我国汽车产销累计完成3 0161万辆和3 0094万辆，同比分别增长116%和12%，产销量创历史新高，实现两位数较高增长，标志我国正式由汽车大国迈向了汽车强国。

得益于“一带一路”倡议，中国车企也在加速海外扩张。2023年是“一带一路”倡议提出的第10年，我国汽车出口量达到了5221万辆，正式成为汽车出口第一大国。拿到目的地国家的合格认证是汽车出口必不可少的环节，因此对于车企而言，研究国外不同地区的汽车法规显得尤为重要。本文将介绍几种地区对于轿车侧门强度方面的试验方法和要求，并依据GSO 38/2005法规对某国产车型白车身进行试验验证。

2 不同侧门强度试验标准

乘用车车门是汽车车身系统的重要组成部分，车门强度对于成员的安全至关重要，特别是在发生侧门碰撞时。在日常生活中，特别是在十字路口，一辆车的车头直接撞上另一辆车的侧面，这种事故的发生概率极高。根据《中国公共安全》的数据显示，大约30%的事故是侧面碰撞事故，且侧面碰撞事故致死率仅次于正面碰撞，致伤率位居第一。因此，研究和提高车辆侧门强度对于道路交通安全意义重大。

目前，国际上常见的侧门强度标准主要有GB/T 15743—1995《轿车侧门强度》、美国联邦法规FMVSS 214和海湾国家标准GSO 38/2005。这三项法规都是采用准静态试验方法来测试车辆的侧门强度，试验过程使用的加载装置压头均为直径305 mm、棱边圆角半径为13 mm的钢制刚性圆柱体或半圆柱体。三者的主要不同在于法规的适用范围、试验过程加载装置的位置和技术要求。

21 适用范围

我国标准GB/T 15743—1995《轿车侧门强度》[1]于1995年发布，自2017年3月23日起，该标准转化为推荐性标准，不再强制执行，该标准适用于轿车。美国联邦法规FMVSS 214[2]实施的对象为轿车以及整备质量小于4 536 kg的多用途乘用车、卡车、公共汽车，步入式货车和其他特殊规定的车辆不适用。FMVSS 214法规共分为三个部分，其中第一部分是关于静态的侧门抗侧向侵入强度试验规范与要求。GSO 38/2005[3-4]是海湾国家标准，该标准描述了除大型货车以外的最大总质量不超过4 500 kg的乘用车、多用途乘用车、卡车和客车的侧门碰撞试验方法。

22 加载装置的位置

GB/T 15743—1995《轿车侧门强度》规定试验前侧窗玻璃应处于最高位置，加载压头的中轴线对准车门最低点之上127 mm处沿车门外表面所作水平线段的中点，且加载压头的上端面至少应高出窗口下边缘13 mm。FMVSS 214和GSO 38/2005对此作出了相同的规定，但这两项法规相较于GB/T 15743—1995进行了额外规定，分别为以下几点：

a.假如车门没有配备车窗，那么施载装置顶部表面的离地高度应与施载装置放置在同一车辆上带有车窗的前车门上时相同。

b.若车门最低点之上127 mm的水平线段长度小于559 mm，则应将该线垂直向上移至门边上方的某点，使其长度达到559 mm，施载装置的纵向轴处于该水平线中点的横向相对位置。

c.对于具有双侧门的多用途乘用车、卡车、公共汽车，其纵轴横向相对于通过车门外表面的水平线中点，车门有两倍的车门跨距，在车门最低点以上127 mm处，不考虑任何不是永久贴在车门面板上装饰的或保护性的铸件。

23 技术要求

这三项法规都是在试验过程中将加载压头的三段位移中的车门平均受力或最大受力作为试验结果判定依据，当三段位移内车门受到的平均力或最大力都满足判定依据时，即可判定车门的抗侵入强度符合法规要求。整个试验过程都可选择是否在车内安装座椅，但是否安装座椅的判定依据不同。

GB/T 15743—1995《轿车侧门强度》中定义的初始耐挤压力、中间耐挤压力和最大耐挤压力分别表示车门在0～152 mm上的平均受力、0～305 mm平均受力和在0～457 mm上的最大受力。需要指出的是，这里的平均受力是某一位移阶段施加载荷相对挤压距离的积分并除以该阶段的位移。FMVSS 214中定义的初始耐挤压力、中间耐挤压力和最大耐挤压力与GB/T 15743—1995《轿车侧门强度》相同，而GSO 38/2005则与这两个法规有所差异。GSO 38/2005的初始耐挤压力、中间耐挤压力和最大耐挤压力分别表示车门在0～（150±5）mm上的平均受力、0～（300±5）mm平均受力和在0～（460±5）mm上的最大受力。

三项法规在拆除座椅和安装座椅状态下的评价要求也各不相同。

GB/T 15743—1995《轿车侧门强度》中的技术要求如下。

拆除座椅时：

a初始耐挤压力不得低于10 000 N。

b中间耐挤压力不得低于15 560 N。

c最大耐挤压力不低于相当于整备质量2倍的力或31 120 N两者中的最小值。

安装座椅时：

a初始耐挤压力不得低于10 000 N。

b中间耐挤压力不得低于19 450 N。

c最大耐挤压力不低于相当于整备质量35倍的力或53 340 N两者中的最小值。

FMVSS 214中的技术要求如下。

拆除座椅时：

a初始耐挤压力不得低于2 250 lb。

b中间耐挤压力不得低于3 500 lb。

c最大耐挤压力不低于相当于整备质量2倍的力或7 000 lb两者中的最小值。

安装座椅时：

a初始耐挤压力不得低于2 250 lb。

b中间耐挤压力不得低于4 375 lb。

c最大耐挤压力不低于相当于整备质量35倍的力或12 000 lb两者中的最小值。

GSO 38/2005中的技术要求如下。

拆除座椅时：

a初始耐挤压力不得低于1 020 kg。

b中间耐挤压力不得低于1 590 kg。

c最大耐挤压力不低于相当于整备质量2倍的力或3 175 kg两者中的最小值。

安装座椅时：

a初始耐挤压力不得低于1 020 kg。

b中间耐挤压力不得低于1 985 kg。

c最大耐挤压力不低于相当于整备质量35倍的力或5 445 kg两者中的最小值。

上述三种法规无论是在试验装置、试验方法还是试验结果的评判上差异性较小，具有很高的协调性。

3 依据GSO 38/2005侧门强度试验研究

本文将依据GSO 38/2005的试验程序对某型号白车身进行试验，试验过程车身的安装方式和加载位置按照图1进行。

31 车身固定

试验前将车辆牢固的固定在水平的刚性地板上，用钢管将车身底部支撑梁焊接形成一个水平的矩形平面，然后在矩形平面的四个角各安装两个压板。在非试验侧的车身裙部固定两个挡板，在前车轮中心向前和后车轮中心向后部位固定两根钢丝绳，通过这种固定方式能保证车辆在受到侧向挤压力时其底部不会发生偏移和扭转。车身的固定方式如图2所示。

32 确定加载位置

使用激光仪投射水平激光至车门最低点，用笔描绘出最低点的水平线。调节激光仪的高度至与下方的水平线垂直距离为127 mm，同样用笔描绘出该水平线。测量127 mm处水平线在车门上的长度，长度大于559 mm则无需继续上移，在水平线段中点处用激光仪投射竖直激光，用笔描绘出该垂直线。将车窗完全升起，并锁紧车门，调节加载压头的高度使其下端面与127 mm处水平线平齐，将压头缓慢伸出至车门附近后调节压头左右位置，当压头的中轴线与车门上的垂直线重合即可，随后微调压头前后距离至与车门刚好接触。调节好的加载装置如图3所示。

33 试验结果

GSO 38/2005中规定试验过程中挤压速度不超过127 mm/s，持续时间不超过120 s。在上位机的试验界面设定加载位移为460 mm，加载速度为6 mm/s，将初始位移和载荷清零即可开始试验，试验过程中观察车身整体是否发生偏移和扭转。试验结果如图4所示。

该型号车辆的整备质量为1 880 kg，试验过程中0～150 mm的初始耐挤压力为1 246 kg，0～300 mm的中间耐挤压力为2 243 kg，0～460 mm的最大耐挤压力为7 164 kg。由于车内未安装座椅，故评判技术要求为：初始耐挤压力≥1 020 kg，中间耐挤压力≥1 590 kg，最大耐挤压力≥3 175 kg。由此可见，该型号车型侧门挤压强度符合海湾标准GSO 38/2005的技术要求。

4 结语

本文主要关注了三种常见的侧门强度标准，介绍了三种标准之间的相同点，从三个维度进行解读梳理出了标准之间的差异性。对比发现我国GB/T 15743—1995《轿车侧门强度》不再强制性执行，且较长时间未修订，很多车企在研发时不会重视这一项安全要求，只有出口车型会考虑这一点，不利于国内汽车市场的高质量发展。我国已经成为汽车出口第一大国，因此国标修订工作需要尽快开展。

参考文献：

[1]GB/T 15743-1995轿车侧门强度[S]北京：中国标准出版社，1995

[2]Federal Motor Vehicle Safety Standards No214Side impact protection[S]Washington DC： US Government Printing Office，2007

[3]GSO 38/2005 Motor Vehicles Methods Of Test For Impact Strength Part 3A： Side Impact[S] Standardization Organization for GCC （GSO），2005

[4]GSO 40/2005 Motor Vehicles-Impact Strength[S]Standardization Organization for GCC （GSO），2005

作者简介：

范晞，男，1993年生，工程师，研究方向为整车性能测试与评价技术。