基于LS-dyna的某轻卡驾驶室正面碰撞安全性能研究

(2020年6月上)机械装备研发《Research&Development of Machinery and Equipment97
基于LS-dyna的某轻卡驾驶室正面碰撞安全性能研究
黄勤，刘风华，何帆影，吴静，廖奇峰，刘世海
(江西五十铃汽车有限公司产品开发技术中心，江西南昌330001)
摘要：为验证某轻卡驾驶室正面碰撞安全性能是否满足设计要求，本文基于有限元方法对其进行碰撞分析，仿真分析结果显示，驾驶员和乘员生存空间充裕。

同时结合实车碰撞试验，试验结果显示驾驶员和乘员生存空间充裕。

因此该轻卡驾驶室正面碰撞安全性能满
足法规和设计要求。

关键词：轻卡驾驶室；正面碰撞；安全性能
中图分类号:U463.81文献标志码:A文章编号：1672-3872(2020)11-0097-02
Study on the Frontal Crash Safety Performance of Cab of Light Truck with LS-dyna Huang Qin,Liu Fenghua,He Fanying,Wu Jing,Liao Qifeng,Liu Shihai
(Product Development&Technical Center^Jiangxi-Isuzu Motors Co,Lt%,Jiangxi Nanchang330001)
Abstract：In order to verify whether the frontal crash safety performance of a light truck cab meets the design requirements,In this paper, based on the finite element method,the crash analysis is carried out,the simulation results show that the driver and crew have plenty of living space.At the same time,combined with the real vehicle crash test,the test results show that there is plenty of living space for drivers and passengers,so the front impact safety performance of the light truck cab meets the requirements of laws and regulations and design. Keywords：light truck cab;frontal crash;safety performance
0引言
目前，轻卡行业驾驶室主要形式为平头驾驶室，发生正面碰
撞事故时，车身飯金件会岀现较大塑性变形,进而会挤压前排乘
员的生存空间，造成人员伤害事故，故平头驾驶室结构强度对乘
员的生存空间有着直接决定性影响因此，开展轻卡驾驶室正
面碰撞安全性能研究具有重要意义。

本文依据JT/T1178.1-2018营运货车安全技术条件(第1部
分：载货车)，有件Ls-Dyna对轻卡驾驶室
进行正面碰撞CAE分，时结合实车驾驶室正面碰撞，对
轻卡驾驶室全性能进行研究&
1驾驶室正面碰撞CAE分析
1.1安全碰撞非线性有限元法理论
轻卡碰撞是典的非线性动态问，可接碰
撞叫正面撞造的驾驶室挤压形是飯金部件撞的接，碰撞时t=Os定时刻的时间的响，可用公式(1)[4]:
a!i j/xj+p f j=pa j
(1)
!ij为柯西应力，fj为，#j为质点加速度，p 为密度&
1.2交通部营运货车正面撞击试验(TestA)
正面撞分的撞，
1500kg,撞面为形平面，撞CA驾驶室R50mm，车平面上&撞平行
车的平面，平撞驾驶室前部，1，本文研究对为4495kg的N2轻卡，撞能要：
1)N1大大于7500kg的N2车，撞击能量为29.4kJ；
2)N3大设计总质量大于7500kg的N2类车辆，撞击能为55kJ。

1，A的主要目的为前部碰撞，对轻卡驾驶室构驾驶室强度进行全面[5%，对乘员的伤害，乘员生存空间&
作者简介:黄勤(1987—)，男，江西吉安人，硕士，工程师，研究方:车CAE结设计(
图1试验A示意图
图2轻卡驾驶室有限元模型
1.3驾驶室正面碰撞有限元模型
本文Hypermesh件 2 轻卡驾驶室正面撞CAE，LS-dyna件&轻卡驾驶室：货主要飯金件，等方式连接&动力、排气系统、油箱等部件采用Mass代替，计算时间设定为100ms。

1.4CAE分析结果一乘员生存空间校核
CAE碰撞分后，驾驶员大腿距方盘有97mm空间，如图3；驾驶员左腿距管柱26mm，右腿距管柱30mm，
4 '腿部距仪有10mm，5；副驾乘员腿部距仪110mm, 6 ，满足法规要
&
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图7正面撞击验证试验
图3驾驶员与方向盘生存空间图4驾驶员与转向管柱生存空间图5驾驶员与仪表板生存空间图6副驾乘员空间校核2驾驶室正面碰撞试验分析
本文在国家试验场进行了实车驾驶室正面碰撞试验，驾驶员生存空间试验结果如图7所示；试验样车为总质量4495kg的
排半栏板轻卡，撞击能量为29.4kJ#正面撞击试验后，驾驶室翻转支座螺栓完整，驾驶员和副驾乘员生存空间满足法规要求,与
CAE模拟分析结果一致，驾驶员和副驾驶员生存空间试验结果
如图8、图9所示#
图8驾驶员生存空间试验结果
图9副驾乘员生存空间试验结果
3结论
本文基于LS-dyna有限元软件，对某商用轻卡驾驶室进行了正面碰撞安全性能CAE分析，对仿真模型中驾驶员和副驾乘员的生存空间进行了校核，结果显示满足法规要求，同时进行实正面撞击试验验，试验结果显示乘员分的生存空间，与CAE分析结果一致#,轻卡驾驶室正面碰撞安全性能满足法规和要求#
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