客车上部结构侧翻安全性研究

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1、分类号:U27；U4610710-20118531工程硕士学位论文客车上部结构侧翻安全性研究徐晓芳导师姓名职称刘晶郁教授专业学位类别及工程硕士申请学位级别工程硕士专业学位领域名称车辆工程领域论文提交日期2017年4月23日论文答辩日期2017年6月9日学位授予单位长安大学StudyonSafetyCoachSuperstructureADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：XuXiaofangSupervisor：Prof.LiuJingyuSeniorengineerRenGuofengChang’an

2、University,Xi’an,ChinaIII摘要随着汽车产业的发展和技术进步，汽车的保有量越来越多，同时，每天发生的交通事故数量也日益增加，客车作为公路客运的主要交通运输工具，由于载客人数量较多，一旦发生道路交通事故，单次事故的伤亡人数更多，事故产生的后果更严重。相关资料统计分析表明，客车的侧翻事故往往会导致客车上部结构产生较大的形变，更容易对乘员的生命安全造成伤害，和车辆前后碰撞相比，由于侧翻事故造成死亡率高达前者6倍，所以，加强客车上部结构的自身强度，减少由于客车侧翻事故产生的伤亡，一直是客车产品开发和制造过程的一项关键指标。因此，客车上部结构的强度分析和客

3、车侧翻安全性研究是具有重要意义的，各国法规和认证也加强了上部结构强度的试验和检测。在查阅了大量参考文章以及各国关于客车侧翻上部结构的安全性相关法规要求基础上，论文阐述了国内外关于客车侧翻和上部结构强度的重要法规标准（ECR66、FMVSS以及GB17578-2013《客车上部结构强度要求及试验方法》）和研究现状，介绍了客车CAE分析用的软件和方法。以某国产6128型公路客车为研究对象，利用CAE分析软件计算其上部结构强度，模拟客车侧翻时立柱的变形情况及生存空间的大小，并根据计算结果对车身结构中的顶骨架、侧窗立柱和腰梁部位结构等薄弱环节进行优化改进，优化改进后的车身结构

4、计算结果表明，侧翻时立柱的变形量减小了56mm。按照优化改进后的结构进行客车设计和生产，用新生产的客车做整车侧翻试验，将实车侧翻后的试验数据与仿真优化结构计算出的结果进行对比，分析有限元模型的有效性和准确性。结果表明，计算机有限元模拟计算的结果与整车侧翻试验结果基本一致，整车上部结构强度满足法规要求。通过客车侧翻试验仿真分析与实车侧翻试验，证明了侧翻试验仿真分析的有效性，CAE分析能够指导客车设计和车身骨架优化工作；这种可以在短时间内重复计算验证的手段，达到了缩短客车开发过程中试制和试验过程、降低经费的目的；能帮助整车更好的通过侧翻认证试验。论文研究的主要意义：1通过

5、客车上部结构的有限元真分析，得到了车身结构中的结构变形点环节；2通过优化改进，减小了侧翻时立柱的变形量；3通过侧翻试验，I满足相关法规要求，并对改进优化后的结果进行了验证。关键词：客车；上部结构性；CAE分析；侧翻试验IIAbstractWiththedevelopmentofautoindustryandtechnicalimprovement,Theautoownershipisbecomingmoreandmore,thenumberoftrafficaccidentalsokeepsincreasingeveryyear.Bus,asthemainmeanso

6、ftransportation,alwayscauseslargenumberofcasualtiesduringtheautoaccidentasittakemorepassengers.Therelateddatastatisticanalysisshowthatthebusrolloveraccidentoftencausesthelargeshapedeformationofsuperstructureandtheinjuryofpassengerlifesafety,thedeathrateinrolloveraccidentissixtimesthanfr

7、ontandrearcollisionaccident,soimprovingthestrengthofsuperstructure,reducingtherateofdeathandinjuryduringbusrolloveraccidentisofgreatimportanceinthebusresearchanddevelopment.So,itisofgreatsignificancetomakearesearchofcoachsuperstructurestrengthanalysisandrolloversafety,manycount