承載式公路客車車身正面碰撞安全性設(shè)計(jì)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-18 13:08
公路客車是大眾交通出行的主要工具之一,其安全性一直為社會及主管部門所關(guān)注。目前各國已實(shí)施的大客車整車被動(dòng)安全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)主要是針對側(cè)翻碰撞的要求,主要考核乘員生存空間,而對于前部碰撞法規(guī)的研制相對落后,至今未有成文法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施。中國已經(jīng)是全球第一大客車生產(chǎn)、銷售以及保有量的國家,大客車安全事故的傷亡率相對較高,前碰撞安全性問題越來越突出,近年來在客車學(xué)會推動(dòng)下,聯(lián)合行業(yè)協(xié)會、主流客車主機(jī)廠、檢測結(jié)構(gòu)以及大學(xué)科研院所等組成課題組,經(jīng)過近10年的標(biāo)準(zhǔn)研制相關(guān)課題研究,完成了從6m輕型客車到13.7m超大型客車共計(jì)15臺車輛30km/h前碰撞測試評價(jià)研究,初步形成了一套完整的客車正面碰撞安全性測試評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系。本文采用上述測試評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),以12m承載式公路客車為研究對象,開展承載式公路客車車身正面碰撞安全性設(shè)計(jì)方法研究。該標(biāo)準(zhǔn)采用30km/h的正面全寬剛性墻前碰撞方式,主要以乘員保護(hù)為考核標(biāo)準(zhǔn),駕駛員與乘客的考核標(biāo)準(zhǔn)有不同。駕駛員采用商用車ECER29法規(guī),主要考核生存空間,乘客區(qū)除了客車座椅考核的乘員損傷,頭、胸與腿部指標(biāo)還加入乘用車頸部傷害指標(biāo)。由于大客車車身結(jié)構(gòu)尤其是承載式公路客車車身為小截...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:141 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究的背景與意義
1.2 大客車碰撞安全標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 大客車前碰撞安全性設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀
1.3.1 大客車前碰撞國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 大客車前碰撞國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3.3 乘用車耐撞性技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 大客車正面碰撞評價(jià)與總體設(shè)計(jì)流程研究
2.1 引言
2.2 大客車正面碰撞測試評價(jià)
2.2.1 測試與評價(jià)方法研究
2.2.2 實(shí)車碰撞測試與結(jié)果分析
2.3 大客車正面碰撞CAE分析與驗(yàn)證
2.3.1 有限元模型的建立
2.3.2 仿真分析結(jié)果與模型驗(yàn)證
2.4 大客車耐撞性總體設(shè)計(jì)流程
2.4.1 原型車耐撞性存在突出問題分析
2.4.2 客車車身結(jié)構(gòu)耐撞性空間規(guī)劃設(shè)計(jì)
2.4.3 客車車身耐撞性總體設(shè)計(jì)流程
2.5 本章小結(jié)
第3章 大客車乘客約束系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.1 引言
3.2 座椅動(dòng)態(tài)測試分析與改進(jìn)
3.2.1 座椅動(dòng)態(tài)測試法規(guī)簡介
3.2.2 試驗(yàn)一評價(jià)與改進(jìn)研究
3.2.3 試驗(yàn)二評價(jià)與改進(jìn)研究
3.3 基于原型車碰撞波形乘員傷害評估
3.3.1 第一排乘客損傷評估
3.3.2 中段乘客損傷評估
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于變形控制的前端結(jié)構(gòu)耐撞性改進(jìn)方法
4.1 引言
4.2 車身結(jié)構(gòu)碰撞變形機(jī)理與傳力路徑分析
4.2.1 前部主要變形與吸能桿件分析
4.2.2 整車碰撞傳力路徑分析
4.3 基于子結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的前端結(jié)構(gòu)變形控制
4.3.1 前端桁架子結(jié)構(gòu)提取與分析
4.3.2 基于拓?fù)鋬?yōu)化傳力路徑改進(jìn)
4.3.3 改進(jìn)設(shè)計(jì)方案實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.4 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)耐撞性改進(jìn)
4.4.1 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對生存空間的影響分析
4.4.2 轉(zhuǎn)向管柱固定支架可翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)改進(jìn)
4.5 整車前端結(jié)構(gòu)耐撞性改進(jìn)驗(yàn)證
4.5.1 子結(jié)構(gòu)方案整車驗(yàn)證分析
4.5.2 駕駛員后部骨架改進(jìn)與整車耐撞性對比
4.5.3 整車車體吸能與加速度對比
4.6 乘客傷害評估
4.6.1 第一排乘客實(shí)車碰撞損傷評估
4.6.2 中段乘客實(shí)車碰撞損傷評估
4.7 本章小結(jié)
第5章 大客車前端結(jié)構(gòu)吸能優(yōu)化與剛度匹配研究
5.1 引言
5.2 客車車身骨架常用材料耐撞性性研究
5.2.1 常用材料性能
5.2.2 車身型材不同材料耐撞性對比
5.3 客車不銹鋼緩沖吸能器優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.3.1 不同截面吸能器耐撞性對比
5.3.2 型材準(zhǔn)靜態(tài)測試
5.3.3 不銹鋼吸能器結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.4 車身結(jié)構(gòu)匹配與耐撞性優(yōu)化
5.4.1 吸能器與桁架結(jié)構(gòu)匹配分析
5.4.2 乘員傷害仿真評價(jià)
5.4.3 整車碰撞測試評價(jià)
5.4.4 車身結(jié)構(gòu)剛度表征方法
5.5 本章小結(jié)
第6章 大客車碰撞加速度波形等效方法研究
6.1 引言
6.2 汽車正面碰撞動(dòng)力學(xué)模型
6.3 大客車加速度等效波形研究
6.3.1 等效方波
6.3.2 尖頂?shù)刃Х讲?br> 6.3.3 不同尖頂?shù)刃Рㄐ窝芯?br> 6.4 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
7.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及在學(xué)和工作期間所取得的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于全量理論的客車側(cè)翻一步碰撞快速算法[J]. 王童. 汽車技術(shù). 2019(04)
[2]客車正面碰撞乘員保護(hù)分析[J]. 顏長征,王欣,趙東旭,謝沐男,白芳華,李弢. 機(jī)械研究與應(yīng)用. 2017(03)
[3]軸向沖擊作用下嵌套式薄壁球殼結(jié)構(gòu)吸能性能研究及優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 戎翔,鄧安仲,李飛,陳晨. 振動(dòng)與沖擊. 2017(10)
[4]大客車正面碰撞結(jié)構(gòu)耐撞性分析與改進(jìn)[J]. 黎勇,吳長風(fēng),藍(lán)平輝,葉松奎,那景新. 客車技術(shù)與研究. 2017(01)
[5]可逆約束系統(tǒng)參數(shù)匹配優(yōu)化研究[J]. 曹立波,歐陽志高,徐哲,張冠軍. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(10)
[6]基于漸進(jìn)空間拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)的白車身傳力路徑規(guī)劃方法[J]. 王國春,段利斌,陳自凱,陳佶思. 中國機(jī)械工程. 2015(20)
[7]客車側(cè)翻一步碰撞算法中初始解預(yù)測方法的研究[J]. 王童,那景新,張?zhí)O蘋. 汽車工程. 2015(08)
[8]全承載式客車正面碰撞安全性的改進(jìn)[J]. 曹立波,周登科,朱結(jié),江岸. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2015(01)
[9]客車側(cè)翻碰撞中的乘員損傷研究[J]. 曹立波,阮誠心,陳杰,王洪寶. 汽車工程. 2014(06)
[10]基于子結(jié)構(gòu)性能的車體前端結(jié)構(gòu)抗撞性設(shè)計(jì)[J]. 陳光,張君媛,劉樂丹,田迪斯. 汽車工程. 2013(09)
博士論文
[1]乘用車兩車側(cè)面碰撞的兼容性研究[D]. 唐友名.湖南大學(xué) 2010
[2]基于乘員保護(hù)的汽車正面碰撞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與變形控制研究[D]. 王大志.清華大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于乘員保護(hù)的某客車正面碰撞安全性分析[D]. 黎勇.廈門理工學(xué)院 2016
[2]基于傳力路徑剛度的汽車正碰安全性正向設(shè)計(jì)方法研究[D]. 周亞妮.湖南大學(xué) 2016
[3]大客車正面碰撞安全性技術(shù)研究[D]. 賀志瑛.長安大學(xué) 2016
[4]基于事故樹分析的營運(yùn)客車交通安全風(fēng)險(xiǎn)研究[D]. 朱守勝.長安大學(xué) 2016
[5]營運(yùn)客車前部結(jié)構(gòu)安全性評價(jià)技術(shù)研究[D]. 代偉良.長安大學(xué) 2015
[6]大客車前碰撞中駕駛員約束系統(tǒng)和損傷防護(hù)技術(shù)研究[D]. 王含玉.湖南大學(xué) 2014
[7]客車前部結(jié)構(gòu)對行人碰撞動(dòng)力學(xué)響應(yīng)及損傷防護(hù)技術(shù)研究[D]. 趙淑婧.湖南大學(xué) 2014
[8]某大型客車正面碰撞仿真與安全研究[D]. 李友真.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[9]客車車身骨架靜態(tài)強(qiáng)度分析及整車側(cè)翻試驗(yàn)仿真研究[D]. 常海雷.長安大學(xué) 2013
[10]某型大客車的正面碰撞有限元分析及研究[D]. 吳靖.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
本文編號:3349946
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:141 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究的背景與意義
1.2 大客車碰撞安全標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 大客車前碰撞安全性設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀
1.3.1 大客車前碰撞國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 大客車前碰撞國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3.3 乘用車耐撞性技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 大客車正面碰撞評價(jià)與總體設(shè)計(jì)流程研究
2.1 引言
2.2 大客車正面碰撞測試評價(jià)
2.2.1 測試與評價(jià)方法研究
2.2.2 實(shí)車碰撞測試與結(jié)果分析
2.3 大客車正面碰撞CAE分析與驗(yàn)證
2.3.1 有限元模型的建立
2.3.2 仿真分析結(jié)果與模型驗(yàn)證
2.4 大客車耐撞性總體設(shè)計(jì)流程
2.4.1 原型車耐撞性存在突出問題分析
2.4.2 客車車身結(jié)構(gòu)耐撞性空間規(guī)劃設(shè)計(jì)
2.4.3 客車車身耐撞性總體設(shè)計(jì)流程
2.5 本章小結(jié)
第3章 大客車乘客約束系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.1 引言
3.2 座椅動(dòng)態(tài)測試分析與改進(jìn)
3.2.1 座椅動(dòng)態(tài)測試法規(guī)簡介
3.2.2 試驗(yàn)一評價(jià)與改進(jìn)研究
3.2.3 試驗(yàn)二評價(jià)與改進(jìn)研究
3.3 基于原型車碰撞波形乘員傷害評估
3.3.1 第一排乘客損傷評估
3.3.2 中段乘客損傷評估
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于變形控制的前端結(jié)構(gòu)耐撞性改進(jìn)方法
4.1 引言
4.2 車身結(jié)構(gòu)碰撞變形機(jī)理與傳力路徑分析
4.2.1 前部主要變形與吸能桿件分析
4.2.2 整車碰撞傳力路徑分析
4.3 基于子結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的前端結(jié)構(gòu)變形控制
4.3.1 前端桁架子結(jié)構(gòu)提取與分析
4.3.2 基于拓?fù)鋬?yōu)化傳力路徑改進(jìn)
4.3.3 改進(jìn)設(shè)計(jì)方案實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.4 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)耐撞性改進(jìn)
4.4.1 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對生存空間的影響分析
4.4.2 轉(zhuǎn)向管柱固定支架可翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)改進(jìn)
4.5 整車前端結(jié)構(gòu)耐撞性改進(jìn)驗(yàn)證
4.5.1 子結(jié)構(gòu)方案整車驗(yàn)證分析
4.5.2 駕駛員后部骨架改進(jìn)與整車耐撞性對比
4.5.3 整車車體吸能與加速度對比
4.6 乘客傷害評估
4.6.1 第一排乘客實(shí)車碰撞損傷評估
4.6.2 中段乘客實(shí)車碰撞損傷評估
4.7 本章小結(jié)
第5章 大客車前端結(jié)構(gòu)吸能優(yōu)化與剛度匹配研究
5.1 引言
5.2 客車車身骨架常用材料耐撞性性研究
5.2.1 常用材料性能
5.2.2 車身型材不同材料耐撞性對比
5.3 客車不銹鋼緩沖吸能器優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.3.1 不同截面吸能器耐撞性對比
5.3.2 型材準(zhǔn)靜態(tài)測試
5.3.3 不銹鋼吸能器結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.4 車身結(jié)構(gòu)匹配與耐撞性優(yōu)化
5.4.1 吸能器與桁架結(jié)構(gòu)匹配分析
5.4.2 乘員傷害仿真評價(jià)
5.4.3 整車碰撞測試評價(jià)
5.4.4 車身結(jié)構(gòu)剛度表征方法
5.5 本章小結(jié)
第6章 大客車碰撞加速度波形等效方法研究
6.1 引言
6.2 汽車正面碰撞動(dòng)力學(xué)模型
6.3 大客車加速度等效波形研究
6.3.1 等效方波
6.3.2 尖頂?shù)刃Х讲?br> 6.3.3 不同尖頂?shù)刃Рㄐ窝芯?br> 6.4 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
7.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及在學(xué)和工作期間所取得的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于全量理論的客車側(cè)翻一步碰撞快速算法[J]. 王童. 汽車技術(shù). 2019(04)
[2]客車正面碰撞乘員保護(hù)分析[J]. 顏長征,王欣,趙東旭,謝沐男,白芳華,李弢. 機(jī)械研究與應(yīng)用. 2017(03)
[3]軸向沖擊作用下嵌套式薄壁球殼結(jié)構(gòu)吸能性能研究及優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 戎翔,鄧安仲,李飛,陳晨. 振動(dòng)與沖擊. 2017(10)
[4]大客車正面碰撞結(jié)構(gòu)耐撞性分析與改進(jìn)[J]. 黎勇,吳長風(fēng),藍(lán)平輝,葉松奎,那景新. 客車技術(shù)與研究. 2017(01)
[5]可逆約束系統(tǒng)參數(shù)匹配優(yōu)化研究[J]. 曹立波,歐陽志高,徐哲,張冠軍. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(10)
[6]基于漸進(jìn)空間拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)的白車身傳力路徑規(guī)劃方法[J]. 王國春,段利斌,陳自凱,陳佶思. 中國機(jī)械工程. 2015(20)
[7]客車側(cè)翻一步碰撞算法中初始解預(yù)測方法的研究[J]. 王童,那景新,張?zhí)O蘋. 汽車工程. 2015(08)
[8]全承載式客車正面碰撞安全性的改進(jìn)[J]. 曹立波,周登科,朱結(jié),江岸. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2015(01)
[9]客車側(cè)翻碰撞中的乘員損傷研究[J]. 曹立波,阮誠心,陳杰,王洪寶. 汽車工程. 2014(06)
[10]基于子結(jié)構(gòu)性能的車體前端結(jié)構(gòu)抗撞性設(shè)計(jì)[J]. 陳光,張君媛,劉樂丹,田迪斯. 汽車工程. 2013(09)
博士論文
[1]乘用車兩車側(cè)面碰撞的兼容性研究[D]. 唐友名.湖南大學(xué) 2010
[2]基于乘員保護(hù)的汽車正面碰撞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與變形控制研究[D]. 王大志.清華大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于乘員保護(hù)的某客車正面碰撞安全性分析[D]. 黎勇.廈門理工學(xué)院 2016
[2]基于傳力路徑剛度的汽車正碰安全性正向設(shè)計(jì)方法研究[D]. 周亞妮.湖南大學(xué) 2016
[3]大客車正面碰撞安全性技術(shù)研究[D]. 賀志瑛.長安大學(xué) 2016
[4]基于事故樹分析的營運(yùn)客車交通安全風(fēng)險(xiǎn)研究[D]. 朱守勝.長安大學(xué) 2016
[5]營運(yùn)客車前部結(jié)構(gòu)安全性評價(jià)技術(shù)研究[D]. 代偉良.長安大學(xué) 2015
[6]大客車前碰撞中駕駛員約束系統(tǒng)和損傷防護(hù)技術(shù)研究[D]. 王含玉.湖南大學(xué) 2014
[7]客車前部結(jié)構(gòu)對行人碰撞動(dòng)力學(xué)響應(yīng)及損傷防護(hù)技術(shù)研究[D]. 趙淑婧.湖南大學(xué) 2014
[8]某大型客車正面碰撞仿真與安全研究[D]. 李友真.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[9]客車車身骨架靜態(tài)強(qiáng)度分析及整車側(cè)翻試驗(yàn)仿真研究[D]. 常海雷.長安大學(xué) 2013
[10]某型大客車的正面碰撞有限元分析及研究[D]. 吳靖.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
本文編號:3349946
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