客車側(cè)翻安全性改進(jìn)研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著公路客運(yùn)要求的不斷增加，客運(yùn)汽車的安全問(wèn)題日益突出。在美國(guó)，1999至2003年間，客車交通事故平均每年會(huì)造成40人死亡、18430人受傷，其中側(cè)翻、墜溝、墜河等占75％。在國(guó)外，關(guān)于客車側(cè)翻碰撞安全性，學(xué)者們主要按照歐洲ECE R66法規(guī)要求進(jìn)行客車車身上部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析，其研究工作開展得比較深入。在國(guó)內(nèi)，大部分客車生產(chǎn)廠商對(duì)CAE技術(shù)的應(yīng)用主要集中在客車強(qiáng)度剛度分析、客車模態(tài)分析和路面譜響應(yīng)分析等，對(duì)客車碰撞安全性的研究還

2、沒(méi)有完全開展。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)一些客車側(cè)翻安全性工作的研究發(fā)現(xiàn)，其工作存在以下三個(gè)問(wèn)題：⑴大多客車翻滾仿真僅利用能量守恒定理計(jì)算客車翻滾碰撞過(guò)程的初始角速度ω，而沒(méi)考慮客車的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J，其得到的初始角速度值通常是不對(duì)的，導(dǎo)致仿真結(jié)果不正確。⑵很少采用殼單元進(jìn)行大客車整體車身骨架建模，多采用梁?jiǎn)卧蛄簡(jiǎn)卧c殼單元的混合模型，與實(shí)際符合度不好，且網(wǎng)格不夠細(xì)密，計(jì)算結(jié)果精度不高。⑶在進(jìn)行客車結(jié)構(gòu)改進(jìn)時(shí)，主要對(duì)整梁加厚或增大截面面積，不利于結(jié)構(gòu)的輕量

3、化。
　　 本文針對(duì)現(xiàn)有客車側(cè)翻安全性研究存在的問(wèn)題，利用客車廠家提供的CAD模型，結(jié)合實(shí)車建立了客車的整車有限元模型(其車身骨架模型全部采用殼單元)。應(yīng)用能量守恒定理并考慮客車的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算出客車翻滾碰撞過(guò)程的初始角速度ω。利用LS DYNA軟件模擬了側(cè)翻時(shí)車身的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，結(jié)果表明客車車身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較小，車身側(cè)圍結(jié)構(gòu)變形超過(guò)乘員生存空間?；诜抡娣治鼋Y(jié)果，本文提出了四種改進(jìn)方案，對(duì)側(cè)圍結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)材料參數(shù)進(jìn)行了改進(jìn)與試驗(yàn)