本文首先论述了汽车碰撞安全性研究的重要性和具体研究方法,分析了国内外汽车碰撞计算机仿真研究的概况,探讨了国内在大客车碰撞安全性研究上的不足和差距,在此基础上结合企业实际需求,提出了采用有限元法进行客车骨架碰撞仿真计算,分析客车骨架的耐撞性能。 结合课题研究需要,首先选择了计算分析平台,根据人体在碰撞事故中的损伤机理,提出了理想耐撞性能的车体结构形式和骨架耐撞性能的评价方法,并介绍了现代客车骨架的结构特点,最后从骨架基本构件的耐撞性能分析入手,分析六种截面形式薄壁构件的抵抗变形能力和缓冲吸能能力,研究了采用改变壁厚,结构预变形或使用新材料等方式提高构件耐撞性能的改进方法和改进措施。 整车骨架碰撞仿真计算建模复杂,工作量大,计算耗时。为了保证计算模型的计算精度和控制模型的计算规模和计算时间,对仿真计算可采用的六种客车骨架有限元计算模型的优缺点进行了比较分析,同时还研究了模型中单元尺寸、网格密度分布、接触与摩擦以及计算时间步长等对模型计算精度、计算规模和计算时间的影响,为整车骨架碰撞有限元计算模型的建立提供了参考和借鉴。 根据企业需求,对两辆典型客车整体骨架采用全板壳结构建立了碰撞有限元计算模型,完成了正面碰撞仿真计算,分析了客车整体骨架的变形情况以及车架纵梁等主要缓冲吸能构件的变形情况,根据车内司乘人员在碰撞过程中的生存空间以及碰撞加速度情况,评价了两辆客车整体骨架的耐撞性能,总结了现代客车骨架在正面碰撞过程中的变形特点,指出了典型客车骨架耐撞性能上的不足,并提出了改进设计方法和改进措施。 本文的研究为客车整体骨架碰撞仿真计算提供了参考和依据,满足了企业的实际需求,为我国客车企业提高客车碰撞安全性能提供了设计方法和可行的具体路线,具有良好的现实意义。