危险货物道路运输罐式车辆尾部防护装置研究

• 作 者: 文英
• 机 构: 长安大学
• 出 处: 长安大学
• 发表日期: 2015年01期
• 关键词: 危险货物道路运输 罐式车辆 尾部防护装置 碰撞仿真 有限元分析

随着道路交通事故频繁发生,汽车主动和被动安全越来越受到广泛关注。当今社会以人为本的理念深入人心,人们更多关注的是轿车及客车的安全设计,而忽视了对载货汽车安全设计的研究。大量交通事故数据证明,货车上不完善的安全系统会造成事故中大量的人身伤亡和经济损失,这一点在运输具有特殊物理及化学性质的危险货物罐式车辆上尤其明显,2012年“包茂”高速公路“8.26”特别重大交通事故正是一个惨痛的教训。为了提高危险货物道路运输罐式车辆的尾部安全性,从分析我国现有罐式车辆尾部结构的缺陷出发,提出四种尾部防护装置设计方案,然后根据危险货物罐式车辆的运输性质,基于经济性和通用性原则,选择立体结构式防护装置对罐式车辆尾部安全系统进行改进,并通过碰撞仿真实验验证该装置防护功能的有效性。与实车实验方法相比,有限元分析法具有省时节能的优点,因此,选用有限元法检验立体结构式防护装置的安全性。在仿真过程中,首先利用CAD软件CATIA建立碰撞系统中罐式车辆挂车、罐式车辆牵引车、大客车及立体结构式防护装置的几何模型,然后利用有限元建模软件Hypermesh建立系统中四者的有限元模型,最后利用非线性显式动力学分析软件LS-DYNA对模型进行求解,输出碰撞仿真结果。通过对比大客车与改进前后罐式车辆的碰撞仿真结果,验证立体结构式防护装置的防护功能的有效性。结果表明:立体结构式防护装置通过自身形变吸收了碰撞过程中的大量能量;与现有罐式车辆相比,改进后的罐式车辆在能量、加速度、应力及变形量四个方面均表现出较高的安全性能。设计的立体结构式防护装置具有良好的防护性能,在一定程度上保证了碰撞过程中罐式车辆及大客车的安全。