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原文传递基于大客车偏置碰撞的车身结构安全性研究

论文题名：	基于大客车偏置碰撞的车身结构安全性研究
关键词：	大客车;车身结构;安全性;正面偏置碰撞;有限元仿真
摘要：	随着国家经济实力的提高，公路客车保有量逐渐增大，随之带来越来越多的交通事故。在各类的交通事故中，正面碰撞占比最大，大概占30％～50%，而其中又以偏置碰撞为主。为了减轻乘员的伤亡，安全的客车车身结构必不可少，但目前国内还没有成型的标准用于大客车的偏置碰撞评价指导。因此，研究客车正面偏置碰撞安全性意义重大，不仅可以对企业车身设计进行指导，而且还有利于相关标准的制订。　　本文以某6120型大客车为研究对象，建立其三维模型并生成有限元模型。参考E-NCAP的要求，建立100%重叠率的大客车正面碰撞模型，并验证模型的稳定性和有效性。参考中国新车评价标准的要求，建立了不同重叠率的大客车偏置碰撞模型（20%、30%、40%、50%、60%）。选取30km/h作为大客车的碰撞初速度，通过对比以及分析大客车在不同重叠率时左侧B柱的加速度、能量响应、关键总成吸能、车身结构变形以及驾驶员生存空间，得出其变化规律。结果表明：①40%重叠率时，左侧B柱X方向加速度的峰值最大，30%重叠率时次之，仅次于40%的。②当重叠率为40%的时候，车身前部主要吸能总成前围和底架吸能比较大，30%重叠率时次之，表明车身左侧围主要吸能杆件在这几种重叠率的时候若想完成吸能必须进行较大的变形。③30%重叠率时，根据选取的六项驾驶员生存空间评价指标可知，驾驶员生存空间入侵最严重，40%重叠率时次之。　　为了研究大客车右侧第一排乘客的安全性，创建重叠率为20%、30%和40%的大客车右侧偏置碰撞模型。同样选取30km/h的碰撞初速度通过不同重叠率的碰撞来分析右侧B柱的加速度、能量响应、关键总成吸能、车身结构变形以及右侧第一排乘客生存空间，得出其变化规律。结果表明：①30%重叠率时，B柱X方向加速度最大，会导致较高的乘员伤亡率。②主要吸能总成前围和底架在40%重叠率下吸能占比最大，30%重叠率时次之。③20%和30%重叠率时，根据选取的四项右侧第一排乘客生存空间评价指标，乘客腿部空间入侵较严重。　　针对左侧偏置碰撞，重点分析40%重叠率时的碰撞安全性，针对前围与底架间力的传递问题，通过添加吸能结构对原模型进行改进。针对右侧偏置碰撞，重点分析30%重叠率时的碰撞安全性，针对底架前端两侧变形严重的问题，通过在两侧车门处底架添加纵梁和斜撑对碰撞能量进行引导以改进原模型。最后研究了高强度钢对碰撞安全性的影响。结果表明：①左侧大重叠率碰撞时，通过在前围与底架间添加吸能结构对减轻前围结构和驾驶区底架结构的变形比较明显。②右侧小重叠率碰撞时，通过改进底架前端两侧车门处结构，从反映右侧第一排乘客生存空间的各项指标来看，对生存空间的提升很明显。③改进前围和驾驶区底架的材料，提高其屈服强度对碰撞后前围骨架和驾驶区底架的应力集中改善效果比较好。
作者：	杨涎林
专业：	车辆工程
导师：	刘晶郁
授予学位：	硕士
授予学位单位：	长安大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文