快速公交(BRT)客车的翻滚碰撞性能有限元分析.pdf

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1、第51卷第6期V01．5lNo．6农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT＆VEHICLEENGINEERING2013年6月Jane2013doi：10．3969／j．issn．1673—3142．2013．06．017快速公交(BRT)客车的翻滚碰撞性能有限元分析李亚东，类成立，郭世永(266033山东省青岛市青岛理工大学汽车与交通学院)[摘要】基于非线性有限元方法进行碰撞仿真的原理，针对BRT客车详细阐述了整车有限元模型的建立。参照了客车翻滚碰撞性能常用标准即欧洲的ECER66法规，用有限元软件仿真模拟某公司BRT客车的翻滚碰撞性能实验．并分析了车身上

2、部结构的安全性能以及对生存空间的侵入。[关键词]快速公交；翻滚碰撞；有限元；生存空间；[中图分类号]U463．1[文献标志码]A[文章编号]1673—3142(2013)06-0057-03FiniteElementAnalysisoftheCrashworthinessofBusRapidTransitSystem(BRT)LiYadong，LeiChengli，GuoShiyong(AutomobileandTrafficCoHege，QingdaoTechnologicalUniversity，QingdaoCity，ShandongProvince266033，Chin

3、a)[Abstract】Basedonthebasictheorycrashanalysisusingthenonlinearfiniteelementmethod，afiniteelementmodelofaBRTvehicleisbuiltindetail．AccordingtotheECER66regulation，thefiniteelementmethod(FEM)isusedtosimulatetherollingtestofacertaintypeBRTvehicle，thecrashworthinessperformanceofthebodystructurea

4、nditsintrusionintopassengerresidualspaceareanalyzed．[Keywords]BRT；rollingcollision；finiteelement；livingspace0引言快速公交客车一般是由两节车厢通过中间的铰接装置相连。因此长度比一般客车要大，载客数量更多．一旦发生翻滚事故造成的人员伤亡会更加严重。虽然目前很多国内客车厂家能对自主生产的客车进行翻滚实验，但是，由于快速公交(BRT)客车长度一般为18～25in，超出一般型号的客车，需要特制的试验台；并且它的产量低，成本高，重复利用率较低，所以，快速公交(BRT)客车进行实车翻

5、滚实验的可行性较小。目前在国内还没有建立针对它的翻滚试验台．以至于还没有客观的足够的安全指标来评价BRT铰接客车的翻滚碰撞性能．因此，需要通过对BRT客车翻滚碰撞的安全性的研究来对现有的客车结构进行改进．并提出相应的技术措施。1相关法规与标准目前关于客车侧翻性能的国际标准主要是欧盟的ECER66标准．我国近些年以来一直采用参考欧盟ECER66而制定的翻滚试验法规，最新修收稿Et期：2013-03—17修回日期：2013-03—26订的GB厂r17578—1998《客车上部结构强度的规定》基本等效采用ECER66法规。GB／T17578--1998《客车上部结构强度的规定》中要求

6、，客车在进行试验后，应确保其上部结构具有足够的强度和刚度。具体要求为：车身任何部分的位移都不允许侵入生存空间。生存空间内的任何部分都不能突出至变形的车身结构外【11。生存空间的定义：尺点是确定生存空间的基准点，该点距乘客脚下的地板500m／n，距车身内壁300mm，位于外侧座椅靠背前方，并与其中心线的x轴向距离为100mm．如图l所示的垂直横截面(即阴影部分)为下边通过R点的梯形，其下边端点位于R点外侧150mln．其高度为730mln，其上边端点位于尺点内侧，并与R点的y轴向距离为100mill。生存空间是在乘客区内按垂直横截面沿尺点的连线移动所扫过的空间。尺点的连线是从最后

7、一排座椅的R点，依次经过每排座椅的R点，直到最前排座椅R点的连线，如图l所示【l-21。进行BRT客车翻滚碰撞模拟仿真实验的目的，是根据法规所规定的实验方法得到的车身上部结构的变形．通过实验结果来判断车辆变形对58农业装备与车辆工程2013年生存空间的影响。翻滚碰撞安全性研究的最根本目的是保证乘员的生存空间。变形规固定在车辆的地板上车辆纵向中心线(a)横向截面(b)纵向截面圈1生存空间示意图Fig．1Thelivingspacechart2建立BRT客车的有限元模型BRT客车车身结构是由空间