论文部分内容阅读
随着我国经济的快速发展，对公路客运的需求日益增强，当前公路客运交通已形成区域化网络。但伴随而来的是公路客运交通事故的频繁发生以及人员的重大伤亡。良好的客车车身结构安全性可以减轻伤亡，对乘员起到一定保护作用。然而由于多种原因，目前国内外对客车正面碰撞的安全性研究较少，因此开展客车结构正面碰撞安全性能的研究具有重要意义。本文选取了某6120型大客车作为研究对象，分别建立了整车三维数字化模型及有限元模型。进行了大客车不同碰撞初速度刚性壁正面碰撞仿真，对大客车仿真数据与试验数据进行对比分析，验证了模型可行性。分析了大客车不同碰撞初速度下的结构变形及各总成吸能情况，得出变形较大的结构主要集中在驾驶员区域，乘客区变形较小。主要吸能总成保持一致，分别是驾驶员区域底架，前围和侧围。利用四项指标对不同碰撞初速度下的驾驶员生存空间变化进行了分析，结果显示在30km/h及以下碰撞初速度时，驾驶员各方向生存空间变化较小，在20%以下，而40km/h及以上碰撞初速度时驾驶员生存空间急剧减少。使用HIC指标分析碰撞对假人头部造成的损伤程度，在原车结构以50km/h碰撞时，假人头部HIC36大于国标规定的1000的上限，发生恶性头骨骨折概率较大。针对仿真分析得出的吸能比例较大并主要影响驾驶员生存空间变化的三个的总成——前围，侧围以及底架，提出结构动力修改方案，并对修改后的方案进行碰撞仿真分析，结果显示修改后方案整车吸能增加3.6%，驾驶员生存空间在x，y，z方向上分别增加18.4%。12%和13.5%。驾驶员头部损伤指标HIC36下降至307。显示出修改后方案有效提高驾驶员生存概率。对修改前后的整车结构按国家标准进行静强度分析，得出最大应力在材料弹性范围以内。模态分析10阶内频率在6-22Hz之间，各阶振型分布合理，满足设计及使用要求。本文的研究结果可为客车正面碰撞仿真分析、实车试验、标准制定和开发、评价客车正面碰撞安全性提供一定的参考。