论文部分内容阅读
汽车交通事故主要包括正面碰撞、侧面碰撞、追尾碰撞和侧翻四种类型,给人们的生命财产安全造成了巨大损失,其中,客车侧翻造成的人员伤害最为严重,得到了越来越多的社会关注,因此,研究客车的侧翻安全性能具有重大社会和经济意义。 本文以某型客车为研究对象,首先,运用有限元理论,基于HyperWorks软件平台,建立了客车以及乘员-客车装配模型,其次,对比研究了不同零部件对侧翻仿真精度的影响程度,据此对客车模型进行优化,然后,通过乘员仿真试验验证其安全性能,最后,对车身结构薄弱部位进行了改进。 (1)研究蒙皮、玻璃、底盘对侧翻仿真精度的影响程度。基于后处理软件HyperView、HyperGraph分别比较有无蒙皮模型、有无玻璃模型、底盘有无简化模型的整车最终变形量、立柱变形量、吸能效果、计算时长四项指标,以此评价其对侧翻仿真精度的影响程度。 (2)建立乘员-客车装配模型。参照客车侧翻安全性标准ECE R66中的要求,基于HyperWorks软件建立客车侧翻有限元模型,主要包括网格重新划分、网格质量检查、整车模型装配,以及定义材料属性、接触、刚性墙、初速度、重力载荷、约束等。 (3)客车侧翻仿真结果分析。采用RADIOSS求解器,对乘员-客车装配系统有限元模型进行求解计算,基于后处理软件HyperView、HyperGraph详细分析了碰撞过程中的能量、变形、应力、速度、加速度以及乘员头部、胸部、下肢损伤指标,以此评价该型客车的侧翻安全性能。 (4)车身结构改进。将顶盖骨架与顶盖横梁连接结构改为“W”型,并基于HyperWorks软件平台,通过车身最终变形、乘员损伤指标,对改进后的侧翻安全性能重新进行评价,验证改进方案的可行性。 某型客车侧翻计算结果表明:蒙皮结构对侧翻仿真精度有一定影响,不能忽略;车窗玻璃对侧翻仿真精度影响不大,可以忽略;底盘简化对侧翻精度影响较小,但是考虑到模型的整体性,予以保留;该型客车车身结构刚性适中,乘员受到损伤的几率较小,立柱点都没有入侵到生存空间;对比结构改进后与改进前仿真结果可以看出,该种结构改进方案,能提高客车侧翻安全性能;通过基于有限元理论的汽车侧翻仿真,能够很好的了解整个客车侧翻过程,且计算结果具有一定的工程价值和参考意义。