大客车侧面碰撞有限元仿真分析.pdf

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1、第53卷第11期V01．53No．11农业装备与车辆工程AGRICU删RALEQUIPMENT＆VEHICI正ENGINEERING2叭5年11月Nov鲫1ber2015doi：10．3969巧．issn．1673—3142．2015．11．013毛英慧(130013吉林省长春市长春汽车工业高等专科学校汽车营销学院)[摘要]建立某大客车有限元模型，模拟仿真该车与中型载货汽车侧面碰撞，通过分析其结构变形、生存空间侵入量指标，检验该客车的侧面耐撞性及乘员生存空间侵入情况，并提出具体改进方案。改进方案能较有效地将侧面撞击力分散，提高该

2、车的侧面耐撞性能，增大碰撞区的乘客生存空间。[关键词]大客车；侧面碰撞；有限元；仿真[中图分类号]u27；u46[文献标志码]A[文章编号]1673—3142(2015)11—0050一04TheFiniteElementSimlllationAnalvsisofB吣S沁e-cr嬲hMaoYinghui(SchoolofAutomobileMarketing，Cha玎gchunAutomobileIndustryInstitute，ChallgchunC畸，JilinProVince130013，China)[Abstract]

3、Thefiniteelementmodelofabusisestablishedandamedium—sizedt11Jckissimulatedtoimpactit舶moneside．Throughtheanalysisofstmcturaldefo瑚ationandinvasionoflivingspace，山esideimpactresistanceandtllep酗sengerlivingspaceofthebusaretested，thenthestmcttlreisimpmved．Anerimproved，thesi

4、deimpactforceisdispersede珏．ectiVely，tIlesidecoUisionresis咖ceisreinforced，andtllepassengerlivingspaceisincreased．[Keywords]bus；side—crash；6niteelement；simulation0引言随着我国客车保有量增加，客车碰撞事故比例也不断增大，使得大客车的碰撞安全问题成为近年来十分关注的问题。由于实车碰撞试验成本高、可重复性差等原因，到目前为止，国内还没有进行大客车侧面碰撞实车试验。因此，本文以国

5、产某大客车与中型载货汽车侧面碰撞为例，通过分析其结构变形、生存空间侵入量指标，检验该客车的侧面耐撞性及乘员的损伤程度，并提出提高大客车侧面碰撞安全性的改进方案。1客车侧面碰撞仿真模型建立首先在CArI’IA中建立大客车和货车的三维几何模型。客车侧面的吸能构件非常有限，增加吸能装置很难实现，因此蒙皮在碰撞过程中的吸能作用显得尤为重要[1

6、。因此，建立了附带侧围及顶盖蒙皮的大客车几何模型。经分析，碰撞位置选取客车右侧中门的两立柱之间。初始时刻被撞客车处于静止状态，撞击货车初速度为40km／h，方向垂直于被撞大客车侧围。收稿日期：20

7、15一08—31修回日期：2015—10—13研究样车的车身骨架材料主要为Q345和Q235，因此选取在汽车碰撞仿真中普遍应用多线段弹塑性材料模型(术mat_piecewisejiner_plas．tic)。为简化计算，将货车与客车接触的驾驶室骨架、驾驶室蒙皮和车架定义为多线段弹塑性材料模型。接触类型选用在汽车碰撞分析中广泛应用的AUTOMArI'IC—SINGLE-SuRFACE。根据车轮与地面之间的接触情况，判断主从接触段，将客车车轮和货车车轮均设置为木SET_PART，分别与地面定义为自动点面接触，并将车轮设为主接触段，地

8、面设定为从接触段，动静摩擦系数均取0．7。为消除构件间的初始渗透，将关键字宰CON7mOL-CON．TACT中的参数IGNORE设定为1。最终建立的侧面碰撞整车有限元模型如图1所示。图1附带侧围及顶盖蒙皮的客车侧碰有限元仿真模型Fig．1FiniteeIementsimulationmOdelwnhsideandtopskin第53卷第11期毛英慧：大客车侧面碰撞有限元仿真分析512结果分析2．1碰撞过程中的能量变化图2为碰撞能量变化曲线，从中可以看出，碰撞过程中总能量基本保持不变。碰撞动能减小．内能增加，沙漏能基本为零，说明碰

9、撞过程满足能量守恒定律，验证了仿真结果的合理性。nI{D1)11llLJ0⋯11¨¨3(m“)()5¨¨¨。⋯7，圈2侧碰过程能量变化曲线图Fig．2EnergychangecurVedunngsldeco¨iSiOn2．2整车骨架变形分析由图3各主要时刻的运动