在分析车体耐撞性的过程中，首要关注的指标是乘员伤害值，在本章分析中以Pjoint为代表，并以与其相关联的星级评定结果。伤害值和高星等级是最终追求的目标。
为了达到上述碰撞安全目标，我们要反过来观察：那些能有效地保护乘员，获得较高星级分数的车辆，在碰撞试验中都有哪些共同的特征。乘员保护效果是高性能车身和高质量约束系统相匹配的结果，但是由于现代制造业特点的限制，车身与约束系统的匹配不可能同步进行。研究报告里有很多车身与约束系统同步开发的方法研究，但实施起来难度太大，因此至今很少有人采用。既然如此，是否存在一种公认的“好”车体，具有所有高等星级和低乘员伤害值所必备的共同特征呢？即先抛开乘员约束系统与车体之间的耦合效应不谈，什么样的车体才是一个适于匹配约束系统的最佳平台？要回答这个问题，我们必须观察车体在碰撞中的响应，找出车体响应物理量与乘员伤害值等安全指标之间的稳定联系，进而标识出那些与高安全性强相关的车体响应特征和幅值范围。这些响应物理量包括：
（1）碰撞加速度峰值Gmax。
（2）等效方波加速度幅值ESW。
（3）加速度波形的长度。
（4）残余变形量RD（m）。
（5）一阶能量密度比α。
（6）波形效率μ。
（7）二阶高度比i。
本章的第一个任务是，确定这些碰撞响应与乘员伤害值之间的关系。通过数据统计，我们可以明确发现，上述物理量的响应范围与整车安全性好坏有直接和稳定的联系，并可以清晰地看出四星安全与五星安全车体之间的界限。出于造型、总成布置、材料、工艺等多因素之间的制约，全方位满足最佳响应范围几乎不太可能，但是用表3.1可以鉴别车体在哪方面还可能存在着安全薄弱环节，以及可以在哪方面进行改进。
现在剩下最后一个问题，就是如何在设计过程中去实现这些车体响应的最佳表现。在现代计算条件下，一个100万单元的整车有限元模型计算一次150ms的碰撞只需要花5h的时间，但是更改3D结构所需要的时间却很长。因此，在概念设计和总布置设计阶段把握好方向，做好结构硬点决策是非常重要的。
本章的第二个任务是，考察如何用车体设计参数影响车体碰撞的响应。在总布置阶段，可以用来操控车体安全性能的设计变量并不多，主要有：
（1）可压缩空间D。(www.xing528.com)
（2）Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区的纵向空间S、D1、D2。
（3）Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区的刚度K1、K2、K3。
有些碰撞响应量和上述设计变量不容易建立直接的解析关系，因此只能在简易多刚体模型或粗略有限元模型中对这些参量进行反复组合校验。
对于车型平台升级，可以在已有的数据基础上进行改型设计。结构更改设计之前，可以根据表3.2提供的最佳碰撞响应范围对前述车型进行缺陷识别，为下一步的结构更改提供方向性参考，然后再进行原有结构的取舍决断。
前端结构设计的很多参数之间是相互矛盾的，如为了及时引爆安全气囊，前端刚度要求越高越好。
引爆安全气囊时碰撞强度识别最主要的判据是Δv，即速度变化量。碰撞强度越大，Δv越大。碰撞强度越大，气囊的点火时间TTF（Time to Fire）就要求越短，以保证在乘员与车体相撞之前完全展开气囊。通常，对56km/h刚性壁碰撞而言，12～15ms时气囊控制器就应当做出判断，如图3.69所示，在此之前的Δv只有不到2km/h，这对气囊点火控制器的判断是一个挑战，且其与该车型所采取的行人保护前保险杠软化措施有关。为了提高Δv，就必须加大前端起始加速度，即加大起始刚度，反过来会影响行人保护的小腿安全指标。类似于这样的冲突还有很多，在产品设计实践中只能根据不同的市场、客户、成本和技术进行具体权衡。
图3.69 56km/h刚性壁碰撞初始阶段的Δv局部放大
用上述分析方法和分析工具完成概念设计以后，沿纵向各个位置上的主结构断面就可以确定下来用于结构设计了。本章的方法不会给出精确的性能计算，其性能概念设计的意义在于帮助学习者在工程设计中掌握方向感，当出现性能缺陷时知道从何下手寻求解决方案。完成3D结构数据后进行第一轮CAE分析时，就可以对自己概念设计期间预估的性能进行修正了。
本章设计方法以正面刚性壁碰撞数据验证为基础，其他非对称碰撞（偏置吸能障碍壁（ODB）、斜角刚性壁碰撞、柱撞等）也可以参照本章的分析方法进行能量分析。
前端结构概念设计流程见图3.70。
图3.70 前端结构概念设计流程
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