隨著我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的不斷發(fā)展和道路情況的持續(xù)改善,公路運(yùn)輸在貨運(yùn)領(lǐng)域所占比重不斷提高,商用車(chē)在公路運(yùn)輸領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。與乘用車(chē)相比,商用車(chē)的整車(chē)質(zhì)量與結(jié)構(gòu)尺寸更大,發(fā)生碰撞時(shí),產(chǎn)生的能量遠(yuǎn)超乘用車(chē),對(duì)車(chē)輛及被運(yùn)輸貨物造成嚴(yán)重的損害,因此商用車(chē)安全性的相關(guān)研究意義重大。目前商用車(chē)的安全性研究主要集中于駕駛室與整車(chē)結(jié)構(gòu)在碰撞過(guò)程中的安全性能,但是在一些特定的運(yùn)輸場(chǎng)景下,被運(yùn)輸貨物在碰撞過(guò)程中的安全性能更需要進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注。本文通過(guò)有限元仿真的方法,研究了一個(gè)車(chē)載柱形貨箱在多種碰撞工況下的力學(xué)響應(yīng)及其約束系統(tǒng)的失效情況,并針對(duì)正面碰撞工況對(duì)現(xiàn)有的約束系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn),提高了約束系統(tǒng)在高速工況時(shí)對(duì)柱形貨箱的約束能力。在獲取相關(guān)組件三維數(shù)模的基礎(chǔ)上,對(duì)運(yùn)輸車(chē),約束系統(tǒng)和柱形貨箱進(jìn)行了有限元建模與前處理的相關(guān)工作,對(duì)三維模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,賦予各部分組件相關(guān)的特征參數(shù),并對(duì)模型整體的邊界條件進(jìn)行定義,得到了可以進(jìn)行仿真運(yùn)算的有限元模型。將此模型的仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)標(biāo)驗(yàn)證,通過(guò)柱形貨箱動(dòng)態(tài)響應(yīng)與約束系統(tǒng)失效情況的對(duì)比,驗(yàn)證了該有限元模型可靠性,能夠用于其他工況的仿真模擬。針對(duì)正面碰撞,角度碰撞... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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013-2017全國(guó)載貨汽車(chē)擁有量及載貨能力[4]

第1章引言3實(shí)行的是2011年1月生效的ECER-2903版本。該版本中包括三個(gè)試驗(yàn)：正面撞擊試驗(yàn)，正面A柱撞擊試驗(yàn)和頂蓋強(qiáng)度試驗(yàn)。與瑞典碰撞法規(guī)相比，ECER-29增加了正面撞擊試驗(yàn)，減少了后圍撞擊試驗(yàn)，對(duì)駕駛室在正面碰撞中的響應(yīng)提出了更高的要求。1.正面撞擊試驗(yàn)，試驗(yàn)采用重1.5噸的擺錘以一定的能量從正面撞擊駕駛室，以模擬正面碰撞對(duì)于車(chē)輛造成的沖擊。對(duì)于N1類(lèi)車(chē)輛和N2類(lèi)中總質(zhì)量≤7.5t的車(chē)輛，擺錘以29.4kJ的能量進(jìn)行撞擊；對(duì)于N2類(lèi)車(chē)輛中總質(zhì)量＞7.5t的車(chē)輛及N3類(lèi)車(chē)輛，擺錘要以55kJ的能量撞擊，試驗(yàn)的示意圖如圖1.2所示圖1.2正面撞擊試驗(yàn)示意圖[7]2.正面A柱撞擊試驗(yàn)。該項(xiàng)試驗(yàn)的模擬環(huán)境為車(chē)輛發(fā)生90°側(cè)翻時(shí)，檢測(cè)車(chē)輛與圓柱形障礙物（如樹(shù)干或護(hù)欄）發(fā)生撞擊導(dǎo)致的A柱形變情況，從而對(duì)A柱的強(qiáng)度進(jìn)行檢驗(yàn)。對(duì)于N1類(lèi)車(chē)輛和N2類(lèi)中總質(zhì)量≤7.5t的車(chē)輛，此項(xiàng)試驗(yàn)不要求進(jìn)行；對(duì)于N2類(lèi)車(chē)輛中總質(zhì)量＞7.5t的車(chē)輛及N3類(lèi)車(chē)輛，圓柱形擺錘要以29.4kJ的能量撞擊，試驗(yàn)的示意圖如圖1.3所示3.頂蓋強(qiáng)度試驗(yàn)。該項(xiàng)試驗(yàn)需要進(jìn)行豎直方向的靜壓試驗(yàn)，壓力大小為前軸的最大載荷，但是不能超過(guò)98kN。除此之外，對(duì)于N2類(lèi)車(chē)輛中總質(zhì)量＞7.5t的車(chē)輛及N3類(lèi)車(chē)輛，還需要進(jìn)行側(cè)面擺錘的20°撞擊試驗(yàn)，其中撞擊能量不得低于17.6kJ。該試驗(yàn)主要考察車(chē)輛發(fā)生90°翻滾時(shí)，乘員生存空間由于駕駛室A柱，B柱和車(chē)門(mén)等的變形而產(chǎn)生的影響，試驗(yàn)的示意圖如圖所示，其中P1為側(cè)面擺錘的撞擊試驗(yàn)，P2為豎直方向的靜壓試驗(yàn)。

正面A柱撞擊試驗(yàn)示意圖[7]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]ECE-R29-03版法規(guī)某駕駛室CAE分析和重卡未來(lái)安全發(fā)展方向[J]. 唐波,趙曉紅.  汽車(chē)與配件. 2012(Z1)
[2]某商用車(chē)擺錘沖擊安全性CAE分析與改進(jìn)設(shè)計(jì)[J]. 張君媛,趙紫劍,陸善彬,劉樂(lè)丹,龔禮洲,唐洪斌.  汽車(chē)技術(shù). 2010(01)
[3]HyperMesh有限元前處理關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 邊弘曄,李鶴,聞邦椿.  機(jī)床與液壓. 2008(04)
[4]商用車(chē)正面碰撞模擬仿真及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 宋景良,趙寧,雷明星,王彥.  汽車(chē)技術(shù). 2007(03)
[5]商用車(chē)擺錘正面撞擊試驗(yàn)和仿真[J]. 李三紅,郭孔輝,趙幼平,郭有利.  中國(guó)機(jī)械工程. 2005(23)

碩士論文
[1]商用車(chē)駕駛室擺錘撞擊安全性分析與改進(jìn)[D]. 劉軍.吉林大學(xué) 2008
[2]平頭輕型卡車(chē)駕駛室碰撞安全性仿真[D]. 董金富.合肥工業(yè)大學(xué) 2008



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