客車(chē)側(cè)翻安全性仿真分析與改進(jìn).pdf

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1、第51卷第9期V01．5lNo．9農(nóng)業(yè)裝備與車(chē)輛工程AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERING2013年9月September2013doi：10．3969巧．issn．1673—3142．2013．09．013客車(chē)側(cè)翻安全性仿真分析與改進(jìn)萬(wàn)舉曄，王軍，周磊(230009安徽省合肥市合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院)[摘要]以某型客車(chē)為研究對(duì)象，按照ECER66法規(guī)的要求，使用Hypermesh進(jìn)行客車(chē)的有限元建模，利用顯式動(dòng)力分析軟件KS-DYNA對(duì)客車(chē)有限元模型進(jìn)15-

2、倆1翻碰撞的仿真計(jì)算。在仿真分析后，對(duì)應(yīng)力、能量和侵入量的情況進(jìn)行了分析。提出客車(chē)骨架的一系列結(jié)構(gòu)性改進(jìn)設(shè)計(jì)。再次進(jìn)行仿真計(jì)算，通過(guò)比較改進(jìn)結(jié)構(gòu)前后計(jì)算情況．證明乘客的安全空間得到保障，以上改進(jìn)措施可以滿足客車(chē)側(cè)翻碰撞安全性的要求。[關(guān)鍵詞】客車(chē)；側(cè)翻；有限元；仿真[中圖分類(lèi)號(hào)]U461．91[文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A[文章編號(hào)]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言客車(chē)作為現(xiàn)代重要的公共交通工具，其機(jī)動(dòng)性和高效性日益提升。與此同時(shí)，每年的客車(chē)交通事故卻給我們帶來(lái)了巨大的損失。由于客車(chē)自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。側(cè)翻事故對(duì)乘員帶來(lái)的危害遠(yuǎn)大于前、后碰撞和側(cè)面碰撞等[1]。文章依照GB／T17578—1998和ECER66法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。以某12m大客車(chē)車(chē)身骨架結(jié)構(gòu)作為研究對(duì)象．建立其整車(chē)骨架的有限元模型，應(yīng)用LS—DYNA軟件進(jìn)行仿真分析．分析其上部結(jié)構(gòu)性能，找出結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)，并提出改善客車(chē)側(cè)翻安全性的措施。1側(cè)翻碰撞有限元模型的建立及仿

7、真參數(shù)設(shè)置1。1側(cè)翻碰撞模型前處理本車(chē)型是全承載結(jié)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)后置、空調(diào)后置的客車(chē)。其主要包括由槽鋼組成的車(chē)架和大量不收稿日期：2013—06—02修回日期：2013—06—28同截面的薄壁無(wú)縫鋼管拼焊而成的。為了盡量做到真實(shí)地在有限元模型中反映大客車(chē)的骨架結(jié)構(gòu)．大客車(chē)的車(chē)身骨架和底盤(pán)車(chē)架采用板殼單元和實(shí)體單元構(gòu)建，前后8個(gè)空氣彈簧懸架和整體橋結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向桿系分別采用剛性單元和梁?jiǎn)卧M。在建模過(guò)程中遵循以下簡(jiǎn)化規(guī)則【2-s]：1)忽略蒙皮、內(nèi)飾等非承載件(如密封板、儀表盤(pán)、玻璃等)，部分加上適當(dāng)載荷或質(zhì)量點(diǎn)；2

8、)對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)、空調(diào)、油箱等位于底板下方的附件，用剛體代替，形狀與實(shí)體大體一致；3)對(duì)于阻尼減震器之類(lèi)的元件，為防止實(shí)驗(yàn)時(shí)擺動(dòng)，進(jìn)行鎖止，故建模時(shí)看作與底盤(pán)剛性連接；4)車(chē)架上的工藝孔、凸臺(tái)等，會(huì)造成網(wǎng)格劃分困難，對(duì)精度造成較大影響，忽略不計(jì)；5)懸架、座椅、車(chē)軸、車(chē)橋等，在側(cè)翻過(guò)程中僅重力做功，用質(zhì)量點(diǎn)或剛體代替。根據(jù)要求所建立的大客車(chē)有限元模型如圖1所示，共有1D單元7879個(gè)。2D單元78241