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原文传递某校车的被动安全性能试验及仿真研究

论文题名：	某校车的被动安全性能试验及仿真研究
关键词：	校车;碰撞试验;儿童乘员;被动安全
摘要：	近年来，我国校车交通安全事故频繁发生，带来的儿童乘员损伤及社会财产损失严重，“校车安全”这个词已经成为社会各界关注的焦点。据不完全统计，就2010年1月至2011年12月中旬全国各地发生特大校车交通安全事故29起，死亡人数108人，轻重伤人数358人，涉及13个省份。此外，我国义务教育适龄儿童分布广、基数大的根本现状。加上国家农村中小学合并政策的推行，国内校车需求量潜在急剧增长趋势。因此，对校车安全性能试验及仿真研究，找出校车结构安全隐患、分析儿童乘员损伤情况，从而保护儿童乘员的生命安全具有非常重大的实践意义。　　本文根据国内外校车的研究现状，结合国内最新颁布的校车法规，通过Hypermesh软件建立校车安全试验的有限元模型，对车身结构的安全性进行分析并改进研究。然后，添加儿童乘员建立校车正面碰撞与侧翻碰撞安全试验事故仿真工况，对各工况下儿童乘员在不同安全带约束保护下的儿童动力学响应及损伤情况进行研究。分析总结研究结果，为各大校车厂商后续生产校车与校车-儿童损伤研究建立参考性数据文件。本文的研究核心可以总结归纳为以下几个方面内容：　　1.在阅读大量的国内外相关文献资料的基础上，对国内外校车安全性能试验及仿真研究现状及发展进行了介绍，总结出国内校车被动安全性及仿真研究具有重要意义。　　2.介绍了本研究所涉及到的国内校车法规、仿真工具及理论和人体损伤等理论基础与损伤参数标准。　　3.结合我国《专用校车学生座椅系统及其车辆固定件的强度》法规要求，对校车座椅进行有限元建模然后按法规规定展开了校车座椅的“抗后倾静态加载试验”、“动态试验”座椅验证。通过仿真与试验的对比，结果显示座椅模型有效可用。　　4.对校车车身几何骨架结构进行有限元建模，依据国家《客车上部结构强度的规定》要求，建立相关的侧翻试验工况条件进行相应的校车车身结构碰撞吸能特性分析，并验证车身模型的有效性。此外对侧翻结果归纳总结找出校车的薄弱区域和设计的缺陷，主要出现在车身前围与侧围连接过渡处，针对该问题在车身侧围上下腰梁处添加不同方向和形式方钢斜撑加强优化方案。经过侧翻分析，结果达到侧翻法规要求，为校车厂家设计生产安全可靠的校车提供建设性建议。　　5.在校车车身骨架有限元模型中放入验证的校车座椅，根据《专用校车安全技术条件》要求，建立校车顶压仿真试验工况。通过对比顶压实车试验及顶压有限元仿真试验结果，结果表明两者吻合性较好，校车车身-座椅有限元模型有效可用。　　6.在有效的校车车身—座椅模型中放置四个Hybird Ⅲ6岁儿童假人乘员，研究佩带无安全带、两点式安全带、三点式安全带在正面碰撞（碰撞速度为20，30和40km/h）和侧面翻滚工况并考虑动力学及损伤参数（头部加速度、损伤指标HIC，头部前倾位移量，胸部合成加速度）等的儿童损伤损伤风险情况与保护特性。结果表明三点式安全带的保护性能大于两点式安全带大于无安全带情况，在侧翻工况中，三点式安全带的保护性能与损伤风险与肩带方向有关。肩带方向与侧翻方向相同，保护性能好，反之则异。
作者：	蓝平辉
专业：	车辆工程
导师：	韩勇;彭倩
授予学位：	硕士
授予学位单位：	厦门理工学院
学位年度：	2016
正文语种：	中文