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目前,车辆抗爆研究基本集中在军用车辆的底部防护,而随着恐怖袭击和意外爆炸事故在公路上的频繁发生,民用车辆,包括警车、运钞车等也受到了严重影响,故文章研究车身的变形与吸能特性,以指导其结构的抗爆设计。首先,基于有限元理论和LS-DYNA理论,采用CONWEP法,在Hyper Mesh中建立了车辆侧面爆破的有限元模型,主要包括车辆有限元模型、爆炸冲击波模型及两者的接触和输出控制。经部分试验验证和仿真系统的能量分析,结果表明该模型有效,可用于爆破分析和改进研究等。其次,基于爆炸冲击波毁伤原理,对车身总体及保证乘员安全的关键零部件:车门、B/C柱和车顶多个对象,从变形模式、变形量、吸能过程和侵入速度多个角度进行特性分析。结果显示:前、后车门,B柱,C柱和车顶的侵入量分别高达232,344,309,380,250(mm);峰值侵入速度达53.357,46.622,28.455,37.417,18.743(m/s);而吸能效率低至2.877,1.616,1.174,1.061,0.581[J/(kg*mm)]。表明车身变形严重且车窗玻璃破碎,乘员安全性较差。然后,针对特性分析所提问题,从乘员舱封闭性、车身强度布置和吸能结构3方面进行改进,得出一套改进方案。改进结果显示:前、后车门,B柱,C柱和车顶的侵入量分别减小34.91%,23.84%,44.34%,31.05%,54.40%;峰值侵入速度也减小27.28%,-0.85%,19.52%,21.78%,27.34%;同时,吸能效率提高4.10%,4.83%,5.03%,43.07%,70.22%。虽然后车门的峰值侵入速度有微升,但作用时间大大缩短。表明车身变形与吸能得到改善且车窗玻璃未破碎,乘员安全性明显提高。同时,证明特性分析正确,能指导其抗爆设计。最后,基于均匀设计进行了初始条件对车身变形与吸能的影响研究。挑选5组初始条件进行仿真试验,综合分析其变形与吸能,并对B柱的侵入量和最终变形量进行回归分析。得到,初始条件的影响较大,其中爆炸源横向距离的影响最为显著,但不同初始条件下的车身变形与吸能特性具有极大相似性。同时,回归方程式可分别应用于车辆抗爆等级预测和爆炸事故分析。综上所述,文章分析了侧面爆炸载荷下车身的变形与吸能特性,并进行了车身结构的改进设计和初始条件的影响研究。结果证明,分析方法正确、改进效果良好、回归方程可靠,有较好的参考价值。