某校車(chē)的被動(dòng)安全性能試驗(yàn)及仿真研究.pdf

1、近年來(lái)，我國(guó)校車(chē)交通安全事故頻繁發(fā)生，帶來(lái)的兒童乘員損傷及社會(huì)財(cái)產(chǎn)損失嚴(yán)重，“校車(chē)安全”這個(gè)詞已經(jīng)成為社會(huì)各界關(guān)注的焦點(diǎn)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，就2010年1月至2011年12月中旬全國(guó)各地發(fā)生特大校車(chē)交通安全事故29起，死亡人數(shù)108人，輕重傷人數(shù)358人，涉及13個(gè)省份。此外，我國(guó)義務(wù)教育適齡兒童分布廣、基數(shù)大的根本現(xiàn)狀。加上國(guó)家農(nóng)村中小學(xué)合并政策的推行，國(guó)內(nèi)校車(chē)需求量潛在急劇增長(zhǎng)趨勢(shì)。因此，對(duì)校車(chē)安全性能試驗(yàn)及仿真研究，找出校車(chē)結(jié)構(gòu)安全隱

2、患、分析兒童乘員損傷情況，從而保護(hù)兒童乘員的生命安全具有非常重大的實(shí)踐意義。
　　本文根據(jù)國(guó)內(nèi)外校車(chē)的研究現(xiàn)狀，結(jié)合國(guó)內(nèi)最新頒布的校車(chē)法規(guī)，通過(guò)Hypermesh軟件建立校車(chē)安全試驗(yàn)的有限元模型，對(duì)車(chē)身結(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行分析并改進(jìn)研究。然后，添加兒童乘員建立校車(chē)正面碰撞與側(cè)翻碰撞安全試驗(yàn)事故仿真工況，對(duì)各工況下兒童乘員在不同安全帶約束保護(hù)下的兒童動(dòng)力學(xué)響應(yīng)及損傷情況進(jìn)行研究。分析總結(jié)研究結(jié)果，為各大校車(chē)廠商后續(xù)生產(chǎn)校車(chē)與校車(chē)-兒童損

3、傷研究建立參考性數(shù)據(jù)文件。本文的研究核心可以總結(jié)歸納為以下幾個(gè)方面內(nèi)容：
　　1.在閱讀大量的國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，對(duì)國(guó)內(nèi)外校車(chē)安全性能試驗(yàn)及仿真研究現(xiàn)狀及發(fā)展進(jìn)行了介紹，總結(jié)出國(guó)內(nèi)校車(chē)被動(dòng)安全性及仿真研究具有重要意義。
　　2.介紹了本研究所涉及到的國(guó)內(nèi)校車(chē)法規(guī)、仿真工具及理論和人體損傷等理論基礎(chǔ)與損傷參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
　　3.結(jié)合我國(guó)《專(zhuān)用校車(chē)學(xué)生座椅系統(tǒng)及其車(chē)輛固定件的強(qiáng)度》法規(guī)要求，對(duì)校車(chē)座椅進(jìn)行有限元建模然后

4、按法規(guī)規(guī)定展開(kāi)了校車(chē)座椅的“抗后傾靜態(tài)加載試驗(yàn)”、“動(dòng)態(tài)試驗(yàn)”座椅驗(yàn)證。通過(guò)仿真與試驗(yàn)的對(duì)比，結(jié)果顯示座椅模型有效可用。
　　4.對(duì)校車(chē)車(chē)身幾何骨架結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元建模，依據(jù)國(guó)家《客車(chē)上部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的規(guī)定》要求，建立相關(guān)的側(cè)翻試驗(yàn)工況條件進(jìn)行相應(yīng)的校車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)碰撞吸能特性分析，并驗(yàn)證車(chē)身模型的有效性。此外對(duì)側(cè)翻結(jié)果歸納總結(jié)找出校車(chē)的薄弱區(qū)域和設(shè)計(jì)的缺陷，主要出現(xiàn)在車(chē)身前圍與側(cè)圍連接過(guò)渡處，針對(duì)該問(wèn)題在車(chē)身側(cè)圍上下腰梁處添加不同方向和形

5、式方鋼斜撐加強(qiáng)優(yōu)化方案。經(jīng)過(guò)側(cè)翻分析，結(jié)果達(dá)到側(cè)翻法規(guī)要求，為校車(chē)廠家設(shè)計(jì)生產(chǎn)安全可靠的校車(chē)提供建設(shè)性建議。
　　5.在校車(chē)車(chē)身骨架有限元模型中放入驗(yàn)證的校車(chē)座椅，根據(jù)《專(zhuān)用校車(chē)安全技術(shù)條件》要求，建立校車(chē)頂壓仿真試驗(yàn)工況。通過(guò)對(duì)比頂壓實(shí)車(chē)試驗(yàn)及頂壓有限元仿真試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)果表明兩者吻合性較好，校車(chē)車(chē)身-座椅有限元模型有效可用。
　　6.在有效的校車(chē)車(chē)身—座椅模型中放置四個(gè)Hybird Ⅲ6歲兒童假人乘員，研究佩帶無(wú)安全帶、兩