大客車車身結(jié)構(gòu)側(cè)翻試驗仿真與安全研究.pdf

1、客車行業(yè)的飛速發(fā)展，大客車保有量增長較快。由于大客車載客量大，“群死群傷”特大事故時有發(fā)生。側(cè)翻碰撞事故數(shù)量雖然只占各類事故總量的4.2％，事故死亡人數(shù)卻占各類事故總死亡人數(shù)的33％。在大客車側(cè)翻事故中，乘客的傷亡很多是由于客車骨架的嚴重變形或者斷裂甚至解體坍塌，沒有足夠的生存空間，使乘客遭受“二次碰撞”造成的。目前，新版GB/T17578《客車上部結(jié)構(gòu)強度的規(guī)定》完全按照新版ECE R66進行修訂，預(yù)計新法規(guī)將于今年開始強制性實施，除

2、了實車傾翻試驗，還將納入包括上部結(jié)構(gòu)強度計算機模擬驗證等在內(nèi)的四種等效的認證方法。而目前國內(nèi)大客車側(cè)翻安全性仿真研究較少，尤其是對側(cè)翻結(jié)構(gòu)安全性的研究才剛剛起步。因此，加深對大客車側(cè)翻車身結(jié)構(gòu)安全性的研究具有十分重要的意義。
　　 本文對大客車側(cè)翻安全性仿真方法與車身結(jié)構(gòu)側(cè)翻安全性及評價方法展開研究。以某大客車為研究對象，通過對客車結(jié)構(gòu)特點分析，提出基于側(cè)翻碰撞性能研究的大客車車身建模方法，利用OptiStruct模擬各常用工況

3、以校核其剛度強度，分析其自由模態(tài)，驗證模型的可靠性和有效性。基于能量守恒對仿真試驗過程進行有效簡化，利用LS-DYNA求解計算，利用HyperView與LS-PREPOST對結(jié)果進行后處理。根據(jù)仿真結(jié)果對車體變形、能量變化、碰撞力、生存空間進行研究，得到該大客車頂部結(jié)構(gòu)及車身立柱腰部強度偏弱，尤其是立柱腰部處出現(xiàn)了較大的塑性變形，導(dǎo)致了客車上部結(jié)構(gòu)侵入量較大，第二根風窗立柱侵入量達40.606mm。通過對蒙皮在側(cè)翻碰撞試驗中影響程度的研

4、究，得到蒙皮吸能占吸收總能量的4.1％，可使侵入量減少2.816mm，蒙皮對側(cè)翻車身結(jié)構(gòu)有一定的加強作用；針對大客車車身結(jié)構(gòu)側(cè)翻安全性薄弱部位變形量較大的問題，初步對頂蓋、側(cè)圍、腰梁、斜撐的材料和厚度進行改進，仿真結(jié)果表明改進效果明顯，達到側(cè)翻安全性法規(guī)要求。針對仿真結(jié)果的評價，本文分析了現(xiàn)有的評價方法，并借鑒一種國外客車上部結(jié)構(gòu)強度的評價方法，經(jīng)計算該大客車的DIα值為1.03，星級評價結(jié)果為★，改進后DIα=0.65，星級評價結(jié)果為