客车碰撞与翻滚的仿真技术研究

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客车交通事故的主要原因有驾驶员人为因素、道路交通条件、车辆结构问题。发达国家先进的CAE设计技术、虚拟试验技术和高水平的制作工艺以及完善的法规体系等,使得客车结构安全性得以保证。而我国对客车结构安全性的重视程度不够,对客车结构安全性的研究较少并且不够深入,法规体系尚不完善。本文针对某客车开展了客车结构安全性的研究和探索。以非线性有限元理论为基础,采用有限元动态仿真分析的方法,对某客车模型进行了各种碰撞仿真试验的研究,验证了客车模型的合理性和有效性。(1)通过统计和分析我国客车道路交通事故的数据,分析得出客车重大事故的主要形态有正碰、侧碰和翻滚等,阐述了汽车被动安全性研究的意义。(2)根据某客车的车型,在合理简化的基础上用Pro/E建立其几何模型,并将车模导入到CAE前处理软件Hyper Mesh中搭建客车的有限元仿真模型的平台。(3)参照中国C-NCAP中对正面碰撞的规定,对客车进行正面的虚拟试验碰撞;根据中国侧面碰撞法规《汽车侧面碰撞的乘员保护》,对移动变形壁障进行了模型的验证和对客车进行了侧面碰撞的虚拟试验。(4)参考美国FMVSS208中有关客车翻滚的规定,对客车进行了翻滚的动态模拟,分析了翻滚在加速度、车身变形和能量的变化,总结了客车翻滚动态仿真的试验方法。研究结果表明,本文的工作对客车的碰撞安全仿真研究具有借鉴意义,能够在生产实际中为客车车身结构设计、结构安全性能检验提供具有实际意义的参考价值。
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