客车侧翻安全性仿真分析与改进.pdf

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1、第51卷第9期V01．5lNo．9农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERING2013年9月September2013doi：10．3969巧．issn．1673—3142．2013．09．013客车侧翻安全性仿真分析与改进万举晔，王军，周磊(230009安徽省合肥市合肥工业大学机械与汽车工程学院)[摘要]以某型客车为研究对象，按照ECER66法规的要求，使用Hypermesh进行客车的有限元建模，利用显式动力分析软件KS-DYNA对客车有限元模型进15-

2、俩1翻碰撞的仿真计算。在仿真分析后，对应力、能量和侵入量的情况进行了分析。提出客车骨架的一系列结构性改进设计。再次进行仿真计算，通过比较改进结构前后计算情况．证明乘客的安全空间得到保障，以上改进措施可以满足客车侧翻碰撞安全性的要求。[关键词】客车；侧翻；有限元；仿真[中图分类号]U461．91[文献标志码】A[文章编号]1673—3142(2013)09-0047-05TheAnalysisandImprovementofCoachSafetyBasedOntheRolloverTestSimulationW

3、anJuye，WangJun，ZhouLei(SchoolofMachineryandAutomobileEngineering，HefeiUniversityofTechnology，HefeiCity，AnhuiProvince230009，China)[Abstract】AccordingtotherequirementsofECER66regalationsandbasedOnthecoachframeworkgeometrymodel，afiniteelementmodelforcompleteco

4、achWasbuiltwithusingHypermesh．AsimulationoftheprocessofroHovercrashWasperformedwithLS-DYNA，apieceofexplicitdynamicanalysissoftware．Afterthesimulationanalysis，thesituationofstress，energyandtheamountofinvasionisanalyzed．Aseriesofstructureimprovementmeasureswe

5、reputforward．Withthesimulationcalculationcarriedonagainandbycomparingbothoftheresultsbeforeandafterstructureimprovement，thepassengers7safetyspacewasprovedtobeguaranteed．Theabovemeasurescanmeettherequirementsofcoachronovercrashsafety．[Keywords]bus；roUover；fi

6、niteelement；simulation0弓l言客车作为现代重要的公共交通工具，其机动性和高效性日益提升。与此同时，每年的客车交通事故却给我们带来了巨大的损失。由于客车自身的结构特点。侧翻事故对乘员带来的危害远大于前、后碰撞和侧面碰撞等[1]。文章依照GB／T17578—1998和ECER66法规标准。以某12m大客车车身骨架结构作为研究对象．建立其整车骨架的有限元模型，应用LS—DYNA软件进行仿真分析．分析其上部结构性能，找出结构薄弱环节，并提出改善客车侧翻安全性的措施。1侧翻碰撞有限元模型的建立及仿

7、真参数设置1。1侧翻碰撞模型前处理本车型是全承载结构、发动机后置、空调后置的客车。其主要包括由槽钢组成的车架和大量不收稿日期：2013—06—02修回日期：2013—06—28同截面的薄壁无缝钢管拼焊而成的。为了尽量做到真实地在有限元模型中反映大客车的骨架结构．大客车的车身骨架和底盘车架采用板壳单元和实体单元构建，前后8个空气弹簧悬架和整体桥结构的导向杆系分别采用刚性单元和梁单元模拟。在建模过程中遵循以下简化规则【2-s]：1)忽略蒙皮、内饰等非承载件(如密封板、仪表盘、玻璃等)，部分加上适当载荷或质量点；2

8、)对于发动机、空调、油箱等位于底板下方的附件，用刚体代替，形状与实体大体一致；3)对于阻尼减震器之类的元件，为防止实验时摆动，进行锁止，故建模时看作与底盘刚性连接；4)车架上的工艺孔、凸台等，会造成网格划分困难，对精度造成较大影响，忽略不计；5)悬架、座椅、车轴、车桥等，在侧翻过程中仅重力做功，用质量点或刚体代替。根据要求所建立的大客车有限元模型如图1所示，共有1D单元7879个。2D单元78241