商用车正面碰撞试验研究与改进设计分析
全承载式客车正面碰撞安全性的改进
全承载式客车正面碰撞安全性的改进摘要：国内某量产全承载客车正面碰撞的安全性研究及其改进设计。
利用有限元法和多体动力学方法建立了客车的仿真模型与驾驶员约束系统的仿真模型，并模拟客车在50km/h速度发生的正面碰撞情形。
然后在客车前端增加能量吸收结构，模拟结果表明客车在50km/h正面碰撞的安全性在结构改进后得到明显提高，驾驶员的损伤参数值都在《乘用车正面碰撞乘员保护》（GB11551-2003）法规参考值范围内。
因此，客车前端增加吸能结构以提高客车正面碰撞的安全性在理论上是可行的。
关键词：汽车安全；全承载式客车；正面碰撞；结构改进前言：近年来，随着公路建设和道路运输的快速发展，与营运客车相关的严重交通事故频频发生。
据统计，在我国，客车交通事故占整个道路交通事故的40%~50%，且客车交通事故中50%~60%为客车正面碰撞事故。
由于客车的质量和体积较大，在正面碰撞时会产生很大的能量，而大多数客车都是平头结构，当车辆发生碰撞时，车辆的前端空间小，容易造成驾驶员的生存空间被侵占，导致司机被挤压造成死亡。
全承载客车缺乏大梁式车架，当发生碰撞时，前部变形更为严重，驾驶员伤亡风险也较大。
因此，客车正面碰撞安全性的研究与客车正面碰撞试验方法的建立都具有重要意义。
1 客车正面碰撞仿真模型建立与吸能结构试验验证1.1 客车正面碰撞有限元模型的建立利用Hypermesh/LS-DYNA软件模块建立正面碰撞有限元模型。
客车整车骨架、蒙皮、玻璃、轮胎等零部件由壳单元构成。
建模过程主要遵循简化CAE分析的原则。
采用非线性显式有限元软件LS-DYNA对客车进行正面碰撞仿真分析。
客车模型如图1所示。
客车模型的总质量是8.227t，这相当于真实车辆质量。
钢骨架的弹性模量E=210GPa，Poision（泊松）比ν=0.3，密度ρ=7.85kg•dm-3，屈服极限如表1所示。
图1 客车正面碰撞有限元模型1.2 客车驾驶员约束系统多刚体模型基于Madymo软件，结合客车驾驶区建立客车驾驶员约束系统。
基于有限元法的汽车正面碰撞分析研究
３结论
（２）通过比较Ｖ－ＥＮＳ和襄们的计算结果发现误差比较
大，特别是制动踏板和前围板以及Ａ柱．并且这几个揶位的 后穆量比较大，均超出了目标值．但是虽终值误差相对较小， 主要集中在制动踏板和方向盘中心点的ｚ向位移； （３）根据覆公司的分析，从结构设计上看．该车型的 １００％正碰结果对于ＧＢ的要求还有一定的差距，需要进一步 优化车身结构。 此结论为进一步的优化提供了依据．我们在此基础上进行 了改进设计，经分析及试验得到了较为满意的结果． 参考文献 ⅢＴｒ址ｋｃｄ
ｌ
２碰撞的边界条件 整车碰撞参考标准为国标ＧＢｌｌ ５５１－２００３乘用车正面碰撞
的乘员保护，碰撞初始速度为５０Ｋｍ／ｈ．碰撞壁障为刚性墙。 整车碰撞有限元模型如图１所示．
瞬融陲目艘惮＆
钿
田１碰擅分析有隈元模型
１碰撞分析模型的建立
１１整车模型的建立 整车模型的建立以白车身ＣＡＤ三维数模为基础．加Ｅ发 动机、悬架、车轮和座椅模型，按一定标准划分网格后．组成 用于正面碰撞的整车模型。 （１）网格划分。整车模型划分网格后整车节点和单元数 分别为：６４６７９４和９２９０３９。在建模时省去了一些对整车结构 碰撞性ｆｌＥ（ＲＰ整车结掏撞击变形１影响不大的部件，另外．如车 门、座椅及内饰件等，这些部件的质量通过集中质量单元加到 了车身ｌ。 （２）材料参数。根据车身以薄钢板冲压零部件为主的特 点，整个车身采用壳单，［建模。车身采用的材料主要为拉延性 能较好的低碱钢溥制扳，采用分段线性型性材料模型模拟。该 对车身结构进行碰撞分析，旨在计算结构变形．查看整车 各个阶段的变化情况．找出整车结构中存在的问题．分析结扮 的耐撞性能，并提出相应的改进意见。 ２１整体能量变化情况 模型能量的变化情况可以反映出计算模型建立的准确程 度．并能够；奇楚地看到能量的变化趋势，总体的要求是，模型 的总能量应主要由动能和内能组成，由于软件采用中心差分往 进行计算．因单位变形水充分将会导致郭分能量“丢失”．采 用“沙漏能”来进行补充，但是沙漏能不血超过总能量的１０％， 由于单元的接触和部分穿透，汁算中还肯摩擦能和滑移界面
商用车驾驶室正面摆锤碰撞试验机研究
商用车驾驶室正面摆锤碰撞试验机研究
本文针对一汽建设高品质重型商用车集成开发平台的需要,在全面综述和分析汽车安全实验及模拟研究现状的基础上,对摆锤碰撞过程仿真及整机虚拟装配及实车碰撞等进行了研究。
论文基于矢量网络法和轴承间隙模型,用C++Builder 开发了机械多体系统动力学仿真程序,对摆锤式汽车碰撞试验机、双杆复摆系统和曲柄滑块系统等进行了仿真,并将仿真结果与ADAMS结果作了对比,从而验证了软件的有效性和通用性。
研究表明矢量网络法是研究动态机械系统仿真的一个十分有效的方法。
论文建立了工字钢的零件库,提高了试验机的设计效率。
对摆锤装置、脱钩保险装置和试验机框架进行了虚拟装配,通过数字化虚拟设计验证了工作原理。
论文还建立了驾驶室正面摆锤碰撞试验的有限元模型,对驾驶室摆锤碰撞试验进行了虚拟仿真,用数字化形式代替的实物样机试验,可减少实车碰撞试验的次数,缩短新车型的开发周期,降低设计开发成本。
设计并制造了一种商用车驾驶室正面摆锤碰撞试验机,具有结构先进,操作简便,维护方便等优点。
根据碰撞试验结果分析对新车型驾驶室的安全设计提出了改进意见本文的研究方法和研究成果对驾驶室正面摆锤碰撞试验机结构的改进、优化和商用车驾驶室碰撞安全法规的制定以及基于耐撞性的车身结构优化、建立第3代虚拟样车和整车耐撞性虚拟试验都具有一定的参考价值。
商用车驾驶室碰撞安全性的研究与改进
商用车驾驶室碰撞安全性的研究与改进王登峰;刘丽亚;董学锋;唐洪斌;张新;李红建【摘要】Aiming at the problems surfacing in roof strength test and front impact test as per ECE R29 - 02 in export certification of commercial vehicle cab, CAE analysis and structural improvement of cab rear-wall and floor side rail are carried out. Simulation and real vehicle test for roof strength and front impact safety performed on improved cab verify the feasibihty of improvement scheme for cab structure. This provides references for passive safety design and relevant regulation formulation for commercial vehicles with autonomous brand in China.%针对某商用车驾驶室在出口认证中按ECE R29-02顶盖准静压试验和正面摆锤动态撞击试验中暴露出的问题,对驾驶室后围和地板纵梁结构进行了CAE分析和结构改进.通过对改进驾驶室的顶盖准静压和正面摆锤动态撞击仿真分析和实车试验,验证了驾驶室结构改进方案的可行性,为我国自主品牌商用车的被动安全性设计和标准制定提供参考.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2011(033)001【总页数】4页(P2-5)【关键词】商用车驾驶室;碰撞安全性;CAE分析;试验【作者】王登峰;刘丽亚;董学锋;唐洪斌;张新;李红建【作者单位】吉林大学,汽车动态模拟国家重点实验室,长春,130022;吉林大学,汽车动态模拟国家重点实验室,长春,130022;中国第一汽车集团公司技术中心,长春,130011;中国第一汽车集团公司技术中心,长春,130011;中国第一汽车集团公司技术中心,长春,130011;中国第一汽车集团公司技术中心,长春,130011;中国第一汽车集团公司技术中心,长春,130011【正文语种】中文前言汽车的安全性作为汽车工业可持续发展的主题之一,一直受到世界各国的高度重视。
某11米全承载客车正面碰撞分析及结构优化
大客车正面碰撞的仿真及改进研究_申福林
第23卷 第5期2010年9月中 国 公 路 学 报China Journal of Hig hw ay and TransportVol .23 No .5Sept .2010文章编号:1001-7372(2010)05-0113-06收稿日期:2009-12-08基金项目:“十一五”国家科技支撑计划项目(2009BAG13A04)作者简介:申福林(1951-),男,四川蓬溪人,教授,E -mail :sh fl @chd .edu .cn 。
大客车正面碰撞的仿真及改进研究申福林1,邓景涛2,谢旭良1,孙治华1(1.长安大学汽车学院,陕西西安 710064;2.金龙联合汽车工业(苏州)有限公司,江苏苏州 215026)摘要:以某6120型大客车为研究对象,基于UG 、ANSYS /LS -DYNA 等仿真软件平台及有限元分析理论,建立了车身结构有限元模型。
根据大客车车身结构特点,进行了初始速度为50km ·h-1的正面碰撞有限元模拟仿真研究,得到了正面碰撞的车身结构变形。
针对驾驶区压溃严重,驾驶员生存空间变小的情况,对前部车身骨架及底架结构进行了一定的改进设计。
仿真结果表明:改进后驾驶区的变形适度减小,质心加速度和驾驶员座椅处典型测点的加速度最大值都有所减小,改进设计取得了一定的成效;该改进方法对大客车车身结构正面碰撞的安全性设计及后续的相关研究具有参考和应用价值。
关键词:汽车工程;大客车;有限元分析;正面碰撞;生存空间中图分类号:U467.13 文献标志码:AResearch on Simulation and Improvement ofCoach Frontal CrashS H EN Fu -lin 1,DENG Jing -tao 2,XIE Xu -liang 1,S UN Zhi -hua1(1.Scho ol of A utomobile ,Chang a n U nive rsity ,Xi an 710064,Shaanx i ,China ;2.Hige r Bus Co mpa ny Limited ,Suzhou 215026,Jiang su ,China )A bstract :Aimed at 6120co ach ,based o n simulatio n softw are UG ,ANSYS /LS -DYNA and finite element analysis (FEA )theory ,the finite element model of coach body structure w as e stablished .According to the structure features of co ach body ,study of frontal crash FEAsimulatio n w as carried out at the initial speed of 50km ·h -1,the frontal crash deform ation characteristics of its body structure w ere go t .Aimed at the problem that the driving zone and driver living space w ere compressed serio usly ,so me improvements o f the fro nt structure and the chassis we re made in desig n .Simulatio n results show that the deformation speed o f the driving zone decreases ,as well as maxim um values of the accele ration of the coach mass center and driver s seat m easuring points decrease .The FEA simulation method has some reference and application value for coach body structure safety design of frontal crash and the relevant further study .Key words :autom otive engineering ;coach ;FEA ;frontal crash ;living space0引 言随着中国公路建设和旅客运输的快速发展,大、中型客车已成为公路客运的主要工具。
客车正面碰撞试验技术及评价方法的研究
客车正面碰撞试验技术及评价方法的研究
近年来，随着汽车行业的发展，安全性已成为消费者最看重的一项指标。
因此，客车正面碰撞试验技术及评价方法的研究受到了广泛关注。
客车正面碰撞试验技术是指在实际碰撞条件下，模拟客车正面碰撞的试验，试验主要包括客车正面碰撞试验，荷载气囊安全垫试验，人模试验，碰撞仿真试验，交叉变量试验等。
客车正面碰撞试验技术的评价方法主要包括客车结构动态变形测量，表面变形测量，内部变形测量，碰撞载荷测量，碰撞能量测量，乘客安全垫变形测量，驾驶员安全垫变形测量等。
客车正面碰撞试验技术及评价方法还可以进行安全性能分析，以确定客车的结构强度，变形特性和碰撞性能，以及指导客车的设计和调整。
本研究的结果表明，客车正面碰撞试验技术及评价方法可以有效地提高客车的碰撞安全性能，为汽车安全性能的改进提供技术支持。
客车正面碰撞试验技术及评价方法的研究具有重要的意义，可以为公共安全贡献力量，提高客车的安全性能，改善行车安全。
基于正面试验的汽车结构性能改进设计研究
足正面ＲＣＡＲ试验的要求，见图８，９。
一
新方案 尺寸对比
图９仿真纵梁截面力曲线对比
围上梁等绝大部分零件均不产生结构变形，所以
其子系统试验设计相对简单，结果较为可信。模 拟正面ＲＣＡＲ碰撞试验的子系统试验试验工况及 设备如图１０、１ｌ所示，将前保系统及纵梁前端结 构焊接在滑车前端，滑车撞击壁障的速度、滑车系 统总质量、壁障形状及摆放位置均与正面ＲＣＡＲ 试验保持一致。通过以上设置，保证了子系统试
保安装支架设计或者更改纵梁设计。由于纵梁属 于整车结构中最重要的受力构件，尺寸较大，模具 和工艺复杂，更改会导致成本大幅增加，所以改进
ＣＡＤ几何划分有限元网格，建立正面ＲＣＡＲ试验 工况有限元对标模型，如图５。合理的网格尺寸应 能够同时保证较好的计算精度与较少的计算时
间［５】，对于正面ＲＣＡＲ试验中主要受力构件，如前 部吸能盒和前缓冲梁等，网格尺寸设为６ ｍｍ；对 于风窗、侧围外板、地板和门板等非主要承力构 件，采用较大的网格尺寸１２ ｍｍ，有限元模型节点 数为１４９万个，单元总数为１３８万个，整车质量为
ｋｇ
等级影响因素的７０％ｌｌｊ，而保险等级每升高一
级，保费增加５％。本文针对某自主品牌车型 在前部ＲＣＡＲ试验中出现的纵梁前端结构变形 过大，从而导致维修工时及维修成本过高的问 题，建立有限元模型进行仿真分析，提出结构改 进方案，最后通过子系统试验方法，验证了结构 改进措施的有效性？
收稿１３期：２０１３—０２—２５
行研究，可以方便地对目标性能进行细致分析，减
损伤零件，纵梁出现大的结构变形会极大地降低 整车正面ＲＣＡＲ试验成绩。结构变形区域主要位 于纵梁与前保安装支架搭接重叠部位，这一区域
的详细结构如图４所示（浅色零件为前保安装支 架，深色部分为焊点及ＣＯ：保护焊）。前保安装支 架采用了较弱的材料（屈服强度约为２１０ ＭＰａ）， 且与纵梁内板和外板的连接主要通过两块较小的
商用车驾驶室摆锤撞击安全性分析与改进
商用车驾驶室摆锤撞击安全性分析与改进随着我国交通事业的发展和人民生活质量的提高,人们对物流和出行也提出了更高和更新的要求,安全成了人们最为关注的问题。
预计到2010年,作为世界上最具发展潜力的中国重型卡车市场的销量将达到150万辆,届时将成为仅次于美国的第二大重卡市场。
重型商用汽车由于自身的结构尺寸大、车身质量大,一旦发生事故,就会造成严重的人身伤害、车辆损坏和公路设施的损坏。
重型商用汽车重大交通事故近年来各地时有发生,给生命和财产带来严重损害。
根据国家生产安全监督管理局统计的通报,近年来,伴随着高速公路里程的增加和客货运输业的发展,车速大大提高,随之而来的车祸频频发生,重型商用车事故呈直线上升,因此开展商用车安全技术研究,改进商用车安全性刻不容缓,研究提供重型商用汽车的安全性能具有非常重大的意义。
本文首先依据某商用车驾驶室的CAD模型,参考驾驶室正面摆锤撞击实车试验的变形情况进行结构简化,建立了驾驶室正面摆锤撞击仿真有限元模型,并给出了乘员生存空间的评价方法。
其次,依据实车试验条件进行驾驶室正面摆锤撞击试验的虚拟试验,通过仿真数据与实车试验数据的对比验证模型有效性,从整体上理解商用车驾驶室正面碰撞变形的本质,总结变形特点和出现的问题。
最后,针对出现的悬置断裂问题进行悬置结构的改进设计,提出了改进方案,使用已进行虚拟试验的驾驶室有限元模型多次进行仿真试验,总结和观察改进结果,并最终获得了悬置结构的改进模型,使驾驶室乘员的生存空间获得了保证。
本文给出了研究商用车驾驶室正面摆锤撞击安全性的研究方法;完成了正面摆锤撞击虚拟试验模型的建立工作,并给出了乘员生存空间的评价方法,为下一步开展研究工作奠定了模型基础;提出了悬置结构的合理改进方案,进而改善了商用车驾驶室正面摆锤撞击安全性,为商用车安全性研究工作的开展和深入探讨提供了参考和帮助。
大客车正面碰撞结构耐撞性分析与改进
大客车正面碰撞结构耐撞性分析与改进黎勇;吴长风;蓝平辉;叶松奎;那景新【摘要】以某12m全承载式客车为研究对象,进行正面碰撞下的结构耐撞性分析.针对驾驶员及上层前排乘客生存空间侵入严重的情况,在前端增加吸能盒,并采用正交试验设计的方法对其进行改进.结果表明,驾驶员及上层乘客的生存空间均得到保证,两处的碰撞加速度值分别降低18％和61％.【期刊名称】《客车技术与研究》【年(卷),期】2017(039)001【总页数】4页(P10-13)【关键词】全承载式客车;正面碰撞;生存空间;正交设计;结构改进【作者】黎勇;吴长风;蓝平辉;叶松奎;那景新【作者单位】厦门理工学院机械与汽车工程学院,福建厦门361024;厦门金龙联合汽车工业有限公司,福建厦门361023;厦门金龙联合汽车工业有限公司,福建厦门361023;吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室,长春130022;厦门金龙联合汽车工业有限公司,福建厦门361023;厦门金龙联合汽车工业有限公司,福建厦门361023;吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室,长春130022【正文语种】中文【中图分类】U461.91据相关数据统计，我国客车肇事发生的交通事故占整个道路交通事故的40%～50%，其中客车发生正面碰撞的事故占整个客车事故的50%～60%[1-2]。
目前国内汽车正面碰撞法规仅适用M1类汽车，对客车车身结构安全性的要求也局限在上部结构强度方面[3]。
因此开展对大客车正面碰撞研究，对加快客车碰撞试验方法的制定有着重要的意义。
国内已有学者对客车结构耐撞性方面做了深入的研究[4-6]，但在一层半客车正面碰撞方面的研究较为缺乏。
本文以某款12 m一层半大客车为对象，研究了客车在30 km/h碰撞速度下的整车变形结果，对上层前排乘客生存空间无法得到保障的问题提出改进方案，为以后客车车体安全性设计提供参考。
1.1 有限元模型的建立为保证仿真分析的准确性并缩短计算时间，对模型进行合理的简化处理。
全承载式客车正面碰撞安全性的改进
全承载式客车正面碰撞安全性的改进曹立波;周登科;朱结;江岸【摘要】Frontal impact safety was investigated for a monocoque-body coach mass-produced in China to improve its structural design. Two simulation models were established for the coach and its driver restraint system by using a ifnite element method and a multi-body method to simulate a 50 km/h frontal impact experiment. Some structural modiifcations contained an energy absorbing structure designed in front, a safety belt and a frontal airbag which were matched for the driver restraint system. The 50 km/h frontal impact for the improved coach was simulated to calculate the head injury, the chest delfection and the thigh injury. The results show that the improved coach’s safety is improved signiifcantlyfor the 50 km/h frontal impact; and the driver injury values are al withinthe arrange of IARVs (Injury Assessment Reference Value) in a frontal colision event to passenger car while according to a Chinese Regulation (GB11551-2003) of the occupant protection. Therefore, selecting 50 km/h as the coach frontal impact speed is feasible in theory.%研究了国内某量产全承载式客车的正面碰撞安全性，并改进其设计。
整车正面碰撞性能快速改进方法的研究
Ｄ叫Ｓｔｄｔｕｓ—●一国标要求指标《真车碰撞）一一～现有产品指标：ＴｈＰＣ（叫Ｉｌ，ｋＮ）2009年第7期■邓铁摘要：本公司在对现有某款车型进行改型开发过程中,要求其正面碰撞性能必须满足国家相关强制法规要求.但是该款车是五年前开发的产品,当年的法规不是强制性法规.同时该款车的市场销售情况非常好,竞争对手们都开始不断推出新产品来参与竞争.因此该款车改型工作迫在眉睫,时间紧,任务重!另外，该车型现在的正面碰撞性能较差,有的关键性指标甚至超标50%以上,同时,该车型是面向低端客户的,市场售价很低,成本控制自然非常重要.因此,此次改型的设计方案必须是即要兼顾低成本又要高效率的方案.经过紧张高效的研究分析工作，用了六个月的时间查出了正面碰撞性能差的关键原因,找到了经济有效的解决方案,并通过数字模拟分析和实车碰撞试验验证了该方案,成功的完成了任务。
关键词：虚拟分析；实车碰撞试验；有效减速度１.引言汽车的安全性是汽车最重要的性能之一，随着我国经济的快速发展，汽车的保有量在逐年提高，与汽车安全性有关的问题越来越成为人们所关注。
正面碰撞性能历来是车身结构设计过程中首要考虑的性能指标,同时，随着GB11551－2003《乘用车正面碰撞的乘员保护》的实施，从2004年6月1日起正面碰撞安全性成为国家强制法规要求。
但该款车是多年前设计的至今畅销的老款车，现在的正面碰撞性能与法规要求差距比较大，同时该产品又是低端产品，必须又要严格控制成本。
这注定是个很有挑战性的任务。
２.现状调查为了更科学合理地进行开发设计,采取虚拟分析和真车碰撞两种方法相结合方式开展工作。
虚拟分析法有更高效，省时间，生成本的特点，而真车碰撞试验法则能更真实准确的验证设计。
正面碰撞性能有如下几项指标:①头部性能指标（HPC ）；②胸部性能指标（ThPC ）（mm ）；③大腿性能指标（FPC ）＿左（kN ）；④大腿性能指标（FPC ）＿右（kN ）；⑤门指标（主观评估）（Door Status ）。
某MPV正面碰撞中结构改进优化研究
某MPV正面碰撞中结构改进优化研究史爱民; 费敬; 崔淑娟; 李气辉【期刊名称】《《汽车工程学报》》【年(卷),期】2019(009)004【总页数】5页(P294-298)【关键词】正面碰撞; 结构; 优化; 假人伤害【作者】史爱民; 费敬; 崔淑娟; 李气辉【作者单位】汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室重庆 401122; 中国汽车工程研究院重庆 401122【正文语种】中文【中图分类】U461.4某MPV 在针对GB 11551—2014 的一次正面碰撞试验中，出现驾驶员的头部和颈部伤害值[1]超标的情况，安全性不满足国标要求。
该款车型的优化改进存在时间进度紧张、成本控制严格的情况，无法配备安全气囊来对驾驶员的头部和颈部提供保护，针对其存在的问题，通过优化车体关键零部件结构，达到相关约束系统开发要求，并进行了整车试验验证，试验结果满足法规要求。
1 整车碰撞模型建立根据整车数模及相关参数，建立了50 km/h正面撞击刚性墙有限元仿真模型，模型总质量为1 840 kg，包括整备质量1 690 kg、正副驾驶位上50% Hybrid III男性假人（75 kg×2）。
整车节点数量为2 152 846 个，整车单元数量为2 639 185 个。
由图2 和图3 可知，整车能量变化曲线过渡光滑，沙漏能、滑移界面能变化均小于3.5%，动能与内能的转换正常，没有出现较大的能量突变，质量增加（0.46%）对整车碰撞的能量贡献可忽略，计算结果可信度较高[2]。
图1 整车碰撞有限元模型图2 整车能量变化曲线图3 质量增加百分比曲线2 整车有限元模型对标分析为保证整车有限元模型能够真实地反映出实车在正面碰撞过程中的运动及变形模式，对有限元计算结果与试验结果进行了对标分析。
2.1 曲线对标分析图4 为试验与仿真中的B 柱下端加速度、速度以及位移曲线对比，由图可知，试验与仿真曲线走势基本一致。
左右B 柱下端加速度峰值、速度归零时刻以及最大位移量对比见表1。
客车正面碰撞试验技术及评价方法的研究
客车正面碰撞试验技术及评价方法的研究
1客车正面碰撞试验
在交通事故中，客车正面碰撞这类碰撞事故在高速公路和郊区公路上近年发生频率越来越高，因此，客车正面碰撞试验的技术及评价方法的研究变得十分重要。
2客车正面碰撞试验技术
客车正面碰撞试验的技术目的是在确定碰撞冲击能量的基础上，通过客车正面碰撞试验，模拟真实的客车碰撞事故的过程，尽可能复现客车碰撞事故的碰撞情况，为解决该类碰撞事故并有效减少伤亡提供科学可靠的依据。
3客车正面碰撞评价方法
客车正面碰撞评价方法是从碰撞相关的因素，包括碰撞过程、碰撞冲击能量、车辆运动模式、受力特性等方面对客车出现碰撞事故时所受影响的情况进行分析和评估，以确定碰撞产生的受损情况。
4应用
客车正面碰撞试验及评价方法的研究意义重大，可以用于规范车辆碰撞次数和程度，以及确定碰撞机构的强度，为保护驾驶员、乘客和环境起到重要保护作用。
同时，客车正面碰撞试验及评价方法也可用于改善和研究车辆安全性能提高的方法。
商用车前围碰撞安全性仿真与试验分析
商用车前围碰撞安全性仿真与试验分析刘森海1，2，范政武1，杨辉1（1.江铃重型汽车有限公司，山西太原030032，2.江铃汽车股份有限公司，江西南昌330001）来稿日期：2018-05-18作者简介：刘森海，（1981-），男，江西吉安人，本科，工程师，主要研究方向：整车工程及性能属性开发；范政武，（1976-），男，山西太原人，博士研究生，工程师，主要研究方向：整车工程及性能属性开发1引言有关商用车碰撞安全的研究，国外开展的较早，并且已经形成了三大主要的碰撞安全法规体系：欧洲经济委员会ECE R29法规，瑞典VVFS 2003：29法规，以及美国SAE J2420/J2422法规[1]。
国内在借鉴欧洲ECE R29-02法规的基础上，出台了《商用车驾驶室乘员保护》规定，并于2011年7月开始实施。
在欧美等国对商用车安全事故的统计中，商用车正面碰撞与滚翻造成的伤亡最严重[1]。
正面前围撞击过程中，车身部件能量吸收从大到小的排序是：地板，前围，侧围。
其中地板吸收能量的主要部件是纵梁和地板覆盖板[3]。
相比于顶盖静压与后围静压，前围碰撞发生后，结构发生溃缩的空间极为有限，因此前围的碰撞研究与改善更为紧迫。
有关商用车碰撞安全方面的研究，某大学与一汽技术中心就前围碰撞与顶盖静压作了相关的试验与仿真，提出增加板件之间封闭的空腔结构，前围横梁与地板纵梁加强板，前围吸能块，改变悬置支架结构与材料等方法，改善了前围碰撞的安全性能[2-3]。
目前，商用车驾驶室前围使用吸能结构的装置还不多见，相关的试验验证也较为匮乏。
针对某公司开发的一款“笼式”骨架结构驾驶室进行碰撞安全研究，检验这种支撑梁结构驾驶室前围碰撞的安全性能，就碰撞仿真分析结果提出改进意见，通过仿真与试验验证，为后续的车身定型与改进提供参考。
2驾驶室结构分析研究样车的驾驶室结构，如图1所示。
该驾驶室由支撑梁骨架焊接而成，骨架结构呈笼状，在骨架基础上覆盖前围、后围、侧围、顶盖和地板总成的覆盖板，形成完整的白车身。
基于某商用车开发过程的正面碰撞仿真分析与优化设计
基于某商用车开发过程的正面碰撞仿真分析与优化设计赵强;崔俊杰;陈祥和【摘要】First of all to the design of the commercial vehicle structure crashworthiness analysis model, Then based on the B pillar acceleration waveform curve trend as well as the deformation of the cab of the vehicle structure optimization design. After optimization of the simulation results show that the car’s energy absorption capacity has been improved, the bridge deformation also had significantly lower. Finally has carried on the constraint system collision analysis, results showed that the occupant injury value can satisfy the demands of design rules.%首先对这款商用车的设计初版模型进行了结构耐撞性分析，然后基于B柱加速度波形曲线走势以及驾驶室的变形等情况对整车的结构进行了优化设计。
优化之后的仿真结果表明，该车的吸能能力得到了明显的改善，驾驶室变形量也得到了明显的降低。
最后进行了约束系统碰撞分析，结果表明乘员伤害值满足设计的法规要求。
【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】3页(P80-82)【关键词】正面碰撞;仿真分析;优化设计;约束系统【作者】赵强;崔俊杰;陈祥和【作者单位】中北大学机械与动力工程学院，山西太原 030051;中北大学机械与动力工程学院，山西太原 030051;中北大学机械与动力工程学院，山西太原030051【正文语种】中文【中图分类】U462.110.16638/ki.1671-7988.2016.03.027Keyword: Frontal impact; The simulation analysis; Optimization design; Restraint systemsCLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2016)03-80-03如今计算机仿真技术子在汽车碰撞安全性研究中运用十分广泛，相对于传统的碰撞试验来说，其具有费用低廉，周期短，可重复性强，结果信息全面等诸多优点。
商用车正面碰撞试验研究与改进设计分析
商用车正面碰撞试验研究与改进设计分析刘丽亚;王登峰;孔军;李再华;黄小枚;唐洪斌【摘要】按欧洲法规ECE R29正面摆锤撞击试验对某商用车进行出口认证,出现驾驶室前悬置支架断裂、转向机构向上和向后移动、驾驶室严重压溃变形等问题,进行了CAE优化设计和结构研究分析,采取合理有效的改进措施,使得最终优化方案通过了实车验证试验.介绍了现行ECE R29-02的修订案ECE R29-03,后者加大了正面撞击能量,对驾驶室强度和刚度提出了更严格的要求,为我国商用车新产品研发和出口提供了最佳设计指导和国际法规引领作用.%An original muffler modal was analyzed by finite element method. Based on the results of the analysis, the topography of the muffler cover was optimized by OptiStruct software. The optimization was used to improve the first natural frequency of the muffler. The optimization results were combined with manufacturing processes to arrange the ribs of muffler cover,and then optimization case was validated. Results show that the first natural frequency increases by 30％. It provides a new approach of the ribs arrangement of the muffler cover.Key words:muffler; modal analysis; topography optimization Commercial Vehicle Front Impact Test and Its Improvement Abstract: In the export approval of a commercial vehicle cab according to ECE R29 front impact, some problems were found, such as cab front suspension brackets were broken; steering column and wheel was removed upward and rearward; cab was deformed seriously and so on. In order to improve these unreasonable design constructions, CAE analysis and construction improvement concerning these parts were completed. Meanwhile,reasonable and effective design measures were taken. Eventually, the improved design passed the test. The revised ECE R29 - 03, which increased the front impact energy, requires stricter on cab strength and rigidity than ECE R29 -02. Optimum design and international regulation guide were provided for Chinese commercial vehicle R&D and export.【期刊名称】《武汉理工大学学报（信息与管理工程版）》【年(卷),期】2011(033)002【总页数】4页(P217-219,223)【关键词】商用车;正面碰撞;试验研究分析;CAE优化改进设计【作者】刘丽亚;王登峰;孔军;李再华;黄小枚;唐洪斌【作者单位】吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,吉林,长春,130025;中国第一汽车集团公司技术中心,吉林,长春,130011;吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,吉林,长春,130025;武汉理工大学汽车工程学院,湖北,武汉,430070;中国质量认证中心武汉分中心,湖北,武汉,430071;国家汽车质量监督检验中心,湖北,襄樊,441004;中国第一汽车集团公司技术中心,吉林,长春,130011【正文语种】中文【中图分类】U461.91目前，世界各国都采用联合国欧洲经济委员会ECE R29［1］《商用车驾驶室乘员保护》法规检验商用车驾驶室强度和刚度。
商用车正碰试验中货箱受力研究及优化设计
商用车正碰试验中货箱受力研究及优化设计曹俊【摘要】本文以某商用车正面刚性壁碰撞为对象，研究发生碰撞过程中货箱受力特点，并对货箱固定结构进行优化设计，保证货箱强度满足设计要求；形成在碰撞瞬间货箱受力计算公式，与车架瞬时加速度进行对比，评价结构设计合理性，为后期货箱正向设计提供理论依据和指导。
【期刊名称】《汽车制造业》【年(卷),期】2017(000)021【总页数】2页(P50-51)【关键词】优化设计受力特点商用车货箱试验正碰碰撞过程固定结构【作者】曹俊【作者单位】安徽省计量科学研究院【正文语种】中文【中图分类】U448.27本文以某商用车正面刚性壁碰撞为对象，研究发生碰撞过程中货箱受力特点，并对货箱固定结构进行优化设计，保证货箱强度满足设计要求；形成在碰撞瞬间货箱受力计算公式，与车架瞬时加速度进行对比，评价结构设计合理性，为后期货箱正向设计提供理论依据和指导。
我国汽车行业中，被动安全性强制性法规日趋成熟和全面，轿车的被动安全性能的评价验证有较多的参考依据和标准；在商用车领域，随着商用车驾驶室乘员保护法规GB26512的出台，汽车主机厂和用户也越来越关注商用车的乘员安全，现阶段已有较多关于商用车驾驶室的被动安全性研究，而对于在商用车正面刚性壁碰撞时，货箱因为冲击导致瞬间加速度增大，从而产生位移，冲击驾驶室后围钣金，进而影响驾驶室内乘员安全的研究尚未开展。
本文以某轻卡车型正面刚性壁碰撞为对象，研究在发生碰撞过程中货箱的受力特点，并对货箱的固定结构进行优化设计，保证货箱强度能满足设计要求，货箱固定装置能提供足够大的牵制力，使货箱在发生碰撞的时候与车架之间不发生脱离，货箱上部（横梁及以上）与纵梁之间也不发生脱离性破坏。
商用车的货箱安装于车架纵梁之上，与车架之间通过骑马螺栓和斜拉攀固定，垫木位于车架纵梁和货箱纵梁之间，起缓冲作用。
骑马螺栓对货箱的作用力均为竖直方向，可以增大货箱、垫木与车架之间的水平摩擦力，如图1所示；斜拉攀对货箱的作用力与水平面呈一斜拉角度，如图2所示，可分解为水平方向的剪切力和垂直方向作用力，垂直方向作用力可增大货箱与车架之间的摩擦力。
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文 章 编 号 ：０ ７—１４ （ ０ １ ０ ０ １ ０ １０ ４ Ｘ ２ １ ） ２— ２ ７— ３
文 献标 志 码 ： Ａ
商 用 车 正 面 碰 撞 试 验 研 究 与 改 进 设 计 分 析
刘 丽 亚 ， 登 峰 孔 军 李再 华４黄 小枚 唐 洪斌 一王 ， ， ， ，
第３ ３卷
第 ２期
刘 丽 亚 ， ： 用 车 正 面 碰撞 试验 研 究 与 改 进 设 计 分 析 等 商
２９ １
借鉴 。一是 为保证 驾驶 室前 悬置 受到 正 面摆锤 撞 击不 发生 断裂 ， 通过 Ｃ Ｅ分析 达 到优 化结 构 设 应 Ａ
计、 降低 成本 及缩 短研 发周 期 的 目的 ； 二是 为确 保
第３卷 第２ ３ 期
２１ 年 ４ ０１ 月
武 汉 理 工 大 学 学 报 ・信 息 与 管 理 工 程 版
ＪＵ Ｎ ＬＯ Ｔ ＩＦ Ｒ Ａ ＩＮ＆Ｍ Ｎ Ｇ Ｍ Ｎ Ｎ ＩＥ ＲＮ ） Ｏ Ｒ Ａ Ｆ ＷＵ （ ０ Ｍ ＴＯ Ｎ Ａ Ａ Ｅ Ｅ ＴＥ ＧＮ Ｅ ＩＧ
Ｖ０ ． ３ Ｎｏ ２ １３ ．
作者简介： 刘丽亚 （９ ６一） 女 ， １６ ， 吉林磐石人 ， 吉林 大学 汽车动态模拟 国家重点实验室博士研究生 ； 中国第 一汽车集 团公司技术 中心 高级
工程师． 基 金 项 目： 林 省 科 技 发 展 计 划 重 大科 研 基金 资助 项 目（０ ８ ０７） 吉 ２０６０ ．
关键词 ： 商用车 ； 正面碰撞 ； 验研究 分析 ； Ａ 试 Ｃ Ｅ优化改进设计
中 图分 类 号 ： ４ １９ Ｕ６ ．１ Ｄ Ｉ１．９ ３ ｊｉ ｎ １０ Ｏ ：０ ３ ６／．ｓ ．０ ７—１４ ２ １． ２０ ３ ｓ ４ Ｘ．０ １０ ． １
目前 ， 界各 国都 采 用联 合 国欧 洲 经 济委 员 世
５ 国家 汽 车 贡 量 监 督 检 验 中 心 ， ． 湖北 襄 樊 ４ ０４ ４１０ ）
摘
要 ： 欧 洲 法 规 Ｅ ＥＲ ９正 面 摆 锤 撞 舌 试 验 对 某 商 用 车 进 行 出 ｌ 认 证 ， 现 驾 驶 室 前 悬 置 支 架 断 裂 、 按 Ｃ ２ Ｚ ｌ 出 转
向机 构向上和向后移动 、 驾驶室严重压溃变形等问题 ， 行 了 Ｃ Ｅ优 化设计 和结 构研 究分 析 ， 取合理 有效 进 Ａ 采
商 用车通 过 Ｅ Ｅ Ｒ ９法 规认 证 ， 能 只靠 实车 试 Ｃ ２ 不
接触 到车 辆 刚性 部 件 。
进 措施 ， 足 了法规 要求 。 满
１ 驾 驶 室 前 悬 置 试 验 研 究 与 优 化 设 计
１ １ 驾驶 室前 悬置 试验研 究 ．
某 商 用 车 按 Ｅ Ｅ Ｒ ９— ２要 求 进 行 正 面摆 Ｃ ２ ０
锤 碰撞 试验 ， 图 １所示 。 如
时产生很 大 的压 溃 变形 ， 得 乘 员 生 存 空 问严 重 使 不 足 。针 对实 车试 验 ， 为保 证 乘 员 具 有 足够 的生
通过 对前悬 置 支 架 进 行 拓 扑 优化 分 析 得 知 ， 其断 裂 的主要原 因是 受 到试 验摆锤 剪切 力作 用 时
收 稿 日期 ：００—１ —１ ． ２１ １ ９
正 常 连 接 ， 而 对 前 悬 置 支 架 的 设 计 结 构 进 行 进
Ｃ Ｅ拓扑优 化设 计 ， 终优 化 方 案通 过 了实 车认 Ａ 最 证试验 ， 足 了法 规要求 ； 满足 法规 第二个 试 验 满 不
要 求 的原 因之一 是 ， 向机 构受 到撞 击 后 向 上 和 转 向后移 动接触 到 了验证乘 员 生存 空间用 试验 假人
身 体部 位 ， 乘员 安 全 造成 威 胁 ； 因之： 是 ， 对 原 二 驾
驶 室 因结 构强 度不 足 ， 在受 到 正 面 撞 击 力 的作 用
图 １ Ｅ ＥＲ ９— ２正 面 摆 锤 碰 撞 试 验 现 场 Ｃ ２ ０
试验 后 发 现 驾 驶 室 两 个 前 悬 置 支 架 完 全 断 裂 ， 图 ２所示 。 如
通过 某商 用 车 按 欧 洲 法 规 Ｅ Ｅ Ｒ ９正 面 摆 Ｃ ２ 锤撞 击试 验进行 出 口认 证 发 现 ， 满 足法 规 第 一 不
个试 验要求 的原 因是 ， 接 驾 驶 室 与 车架 的前 悬 连
置支 架 因局 部应 力过 大导致 其受 到 刚性试 验摆 锤 剪切 力作用 而 断裂 ， 得 驾 驶 室 的研究 和分 析 ， 终采 取改 进 最
会 Ｅ ＥＲ ９１《 用 车 驾驶 室 乘 员保 护》 规 检 Ｃ ２ ＿ 商 法
验 商用 车 驾 驶 室 强 度 和 刚 度 。该 法 规 规 定 通 过 Ｅ Ｅ Ｒ ９正面 摆 锤 撞 击 试 验 验 证 后 的 车 辆 必 须 Ｃ ２ 满 足两个 要求 ， 是 要 保证 驾 驶 室 不 能从 整 车 上 一 翻转下来 ， 即驾驶室 与车 架要保 持 连接 ； 二 是要 保 证 乘员具 有足 够 的生 存 空 间 ， 即试 验 用假 人 不 应
的改进措施 ， 使得最终优化方案通过了实车验证试验。介绍了现行 Ｅ Ｅ Ｒ ９— ２的修 订案 Ｅ Ｅ Ｒ ９一 ３ 后 Ｃ ２ ０ Ｃ ２ Ｏ ，
者加 大了正 面撞击能量 ， 对驾驶室强度和刚度提出 了更严格 的要 求 ， 为我 国商用 车新产 品研 发和 出 口提供 了
最 佳 设 计 指 导 和 国 际法 规 引 领 作 用 。
（ ． 林 大 学 汽 车 动态 模 拟 国家 重 点 实 验 室 ， １吉 吉林 长 春 １０ ２ ２ 中 国 第一 汽 车集 团公 司 技 术 中 心 ， ３０ ５；． 吉林 长 春 １０ １ ； ３ ０ １
３ 武汉理工大学 汽车工程 学院， ． 湖北 武汉 ４０ ７ ； ． ３０ ０ ４ 中国质量认证 中心 武汉 分中心 ， 湖北 武汉 ４ ０７ ； ３０ １