【摘要】：隨著我國電動客車保有量逐漸增大,為了減輕乘員的傷亡,電動客車的安全性不容忽視。電動客車在運行過程中發(fā)生碰撞事故時,會使動力電池組發(fā)生竄動、擠壓和爆炸等危險工況,從而會對乘員造成一定的電傷害和化學傷害。鑒于目前國內(nèi)還沒有成型的標準用于電動客車側(cè)面碰撞評價指導(dǎo),因此研究其側(cè)碰安全性意義重大,不僅可以指導(dǎo)企業(yè)車身設(shè)計,而且還有利于相關(guān)法規(guī)的制訂。本文基于某全承載式城市電動客車結(jié)構(gòu)參數(shù)及其三維模型,參考并結(jié)合了國內(nèi)外相關(guān)側(cè)碰法規(guī),通過Hypermesh建立其側(cè)面剛性柱碰撞及兩種不同質(zhì)量的MDB障壁車碰撞有限元分析模型并提交至LS-DYNA進行仿真計算,通過分析碰撞過程中的能量響應(yīng)特性及質(zhì)量變化情況驗證了三種碰撞模型的穩(wěn)定性和有效性。以整車被動安全性為研究目標,對比分析了三種側(cè)面碰撞工況下的整車位移云圖、各總成吸能情況及成員生存空間侵入量,結(jié)果表明右側(cè)圍骨架及底架為主要變形吸能部件,在980kg障壁車側(cè)碰工況下整車車身變形較小,但在側(cè)面柱碰及1810kg障壁車側(cè)碰工況下電動客車整車車身變形較大,乘員生存空間遭到嚴重入侵,電動客車無法實現(xiàn)自我保護。以電池組電安全性為研究目標,分析了三種側(cè)面碰撞工況下電池箱體吸能情況、擠壓變形量及相對跳動極值。結(jié)果表明側(cè)面柱碰工況下電池箱體擠壓變形量較大,有起火和爆炸的可能性。在三種側(cè)碰工況下電池箱體相對跳動量均較大,乘員有受到電化學傷害的的可能性。以電動客車在三種側(cè)碰工況下的車身安全隱患及電池組電安全隱患為研究目標,通過在采取高強度鋼、增加吸能管件、增加壁厚以及增設(shè)防撞梁等措施對城市電動客車進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。優(yōu)化后的仿真結(jié)果表面客車各總成吸能速率的明顯提高,車身變形和骨架入侵情況得到了改善,電池箱體擠壓變形量及相對跳動量降低,驗證了方案的有效性。
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U467.14
【圖文】：

1.1 研究背景汽車的誕生和發(fā)展給人類社會帶來了便利，歷經(jīng)百年的汽車已經(jīng)深入到人類生活的方方面面，黨的十九大指出，我國交通運輸行業(yè)改革發(fā)展已取得重大突破，實現(xiàn)了交通基礎(chǔ)設(shè)施跨越式發(fā)展，“五縱五橫”綜合運輸大通道基本貫通，全面開創(chuàng)了交通運輸發(fā)展新局面，目前我國公路總里程五年增長約 53.4 萬公里[1]。據(jù)統(tǒng)計，汽車側(cè)面碰撞事故約占事故總數(shù)的 30％，其比例分布如圖 1.1，僅次于正面碰撞。而在造成死亡和重傷的事故中，側(cè)碰事故約占 23%[2]，其比例分布如圖 1.2。城市客車分布面廣、密度大，在城市交通運輸中扮演主要角色。根據(jù)我國權(quán)威的道路交通事故研究組織-中國交通事故深入研究 CIDAS 工作組的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，側(cè)面碰撞在客車事故中發(fā)生比例占比達 34.2%[3]，且多數(shù)為群死群傷的特重大事故，其重傷和死亡率也明顯高于其它事故形態(tài)，后果非常嚴重。

1.1 研究背景汽車的誕生和發(fā)展給人類社會帶來了便利，歷經(jīng)百年的汽車已經(jīng)深入到人類生活的方方面面，黨的十九大指出，我國交通運輸行業(yè)改革發(fā)展已取得重大突破，實現(xiàn)了交通基礎(chǔ)設(shè)施跨越式發(fā)展，“五縱五橫”綜合運輸大通道基本貫通，全面開創(chuàng)了交通運輸發(fā)展新局面，目前我國公路總里程五年增長約 53.4 萬公里[1]。據(jù)統(tǒng)計，汽車側(cè)面碰撞事故約占事故總數(shù)的 30％，其比例分布如圖 1.1，僅次于正面碰撞。而在造成死亡和重傷的事故中，側(cè)碰事故約占 23%[2]，其比例分布如圖 1.2。城市客車分布面廣、密度大，在城市交通運輸中扮演主要角色。根據(jù)我國權(quán)威的道路交通事故研究組織-中國交通事故深入研究 CIDAS 工作組的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，側(cè)面碰撞在客車事故中發(fā)生比例占比達 34.2%[3]，且多數(shù)為群死群傷的特重大事故，其重傷和死亡率也明顯高于其它事故形態(tài)，后果非常嚴重。

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 王松;陳婉平;紀緒北;;基于美標的純電動客車側(cè)面碰撞仿真分析[J];客車技術(shù)與研究;2015年04期

2 葛如海;朱泳樹;吳光;劉秋;;汽車正面40%偏置碰撞駕駛員側(cè)安全性仿真分析[J];中國安全科學學報;2014年09期

3 葛東東;王秋成;劉衛(wèi)國;趙福全;;電動汽車正面碰撞結(jié)構(gòu)耐撞性分析及優(yōu)化[J];機電工程;2013年03期

4 謝旭良;申福林;張國勝;李強;;高頂駕駛室頂部強度試驗仿真分析及驗證[J];汽車技術(shù);2012年09期

5 王凱;李向榮;白鵬;;電動汽車在碰撞試驗中的電氣安全[J];汽車安全與節(jié)能學報;2012年01期

6 王占強;;電動車安全嗎[J];世界汽車;2011年04期

7 烏秀春;邵曉科;裴洋;趙洪波;;汽車側(cè)碰移動變形壁障有限元模型研究[J];機械設(shè)計與制造;2008年09期

8 張灶法,朱壯瑞,孫慶鴻;輕型客車碰撞模型建模與模擬試驗分析[J];中國制造業(yè)信息化;2003年04期

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1 胡侃;車身碰撞安全的若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];吉林大學;2013年

2 胡玉梅;汽車正面碰撞設(shè)計分析技術(shù)及應(yīng)用研究[D];重慶大學;2002年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 楊涎林;基于大客車偏置碰撞的車身結(jié)構(gòu)安全性研究[D];長安大學;2017年

2 賀志瑛;大客車正面碰撞安全性技術(shù)研究[D];長安大學;2016年

3 代偉良;營運客車前部結(jié)構(gòu)安全性評價技術(shù)研究[D];長安大學;2015年

4 崔佳;電動客車側(cè)向被動安全仿真與結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D];北京理工大學;2015年

5 王含玉;大客車前碰撞中駕駛員約束系統(tǒng)和損傷防護技術(shù)研究[D];湖南大學;2014年

6 鄭羿方;基于正面碰撞的大客車車身結(jié)構(gòu)動力修改[D];長安大學;2014年

7 王林;不同重疊率的汽車正面偏置碰撞安全性研究[D];湖南大學;2013年

8 王軍;某型客車車身骨架的側(cè)翻分析與研究[D];合肥工業(yè)大學;2013年

9 孫飛;汽車多工況側(cè)碰過程仿真研究[D];東北大學;2012年

10 李兆凱;營運客車多形態(tài)正面碰撞安全性及評價方法研究[D];長安大學;2012年

本文編號：2719051