校车侧翻安全性仿真分析与试验研究

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近几年,学生因乘坐不合格校车而引起的侧翻碰撞事故在全国各地屡有发生,严重威肋、着广大学生的人身安全,造成了极大的负面影响,引起了整个社会的强烈关注。因此,必须加深校车侧翻安全性研究,以提高整车侧翻安全性能,保护学生安全。本文结合生产实际,以一汽客车(无锡)有限公司某款校车为对象,在校车侧翻碰撞有限元仿真的基础理论上,建立基本力学模型与控制方程;依据图纸,建立校车的三维模型;采用大型商业软件HyperWorks建立了整车骨架的有限元模型,利用LS-DYNA求解计算,根据仿真结果对骨架结构的变形、吸能特性、碰撞力及碰撞加速度等进行分析,找到该校车骨架结构强度薄弱的地方,判断该部位是否侵入乘员生存空间;根据校车侧翻试验相关法规,建立翻转试验台,进行校车侧翻碰撞实车试验,在实车侧翻试验结束后,进入车辆车身内部,先测量其生存空间是否被侵犯,并确认生存空间内的部件是否突出变形至校车骨架结构外,然后采集车身变形数据并作分析。研究发现:试验过程中和试验后,立柱与生存空间之间的最小间隙为16 mm;生存空间外的车身任何部分的位移都未侵入生存空间,生存空间内的任何部分都未突出至变形的车身结构外。另外,实车试验与模拟仿真试验得到的结果存在误差,但是两者误差不超过10%,两者数据具有很高的一致性,两个试验表明:该校车结构强度安全性符合要求。本文的校车侧翻安全性仿真模拟的技术方法及流程的研究,对校车侧翻安全性能研究有一定的参考价值和现实意义。
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