某轻型卡车的碰撞安全仿真分析

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随着我国汽车工业的迅速发展,商用车产销量以及道路使用量不断提高,但是与乘用车相比,商用车被动安全性能相对薄弱,因此研究如何提高商用车碰撞安全性能就显得十分重要。我国参照ECE R29-02标准制定的《商用车驾驶室乘员保护》法规已经正式实施,显示了国家以及汽车行业对商用车被动安全性能的关注本文在参考国内外前人研究成果基础上,以某轻型卡车为研究对象,利用Altair公司碰撞安全分析套件,研究了车身钣金件冲压效应对驾驶室被动安全性分析的影响,建立了整车有限元模型,通过对卡车进行驾驶室模态分析和整车100%正面碰撞仿真,并对比已有试验结果,验证了有限元模型准确性。根据《商用车驾驶室乘员保护》标准进行正面撞击仿真、顶盖强度仿真和后围强度仿真,并根据标准建立假人几何模型,提出了碰撞过程中乘员生存空间的虚拟评价方法。同时为适应未来对于轻型卡车被动安全性能更高要求的可能性,根据ECER29-03标准增加了正面A柱撞击与侧面摆锤20。撞击及顶盖强度仿真分析,发现正面A柱撞击试验中生存空间无法满足要求;侧面摆锤20。撞击试验中所留的生存空间最小仅为75.3mm,且驾驶室被完全压溃,对乘员的保护作用不足。因此,采用在A柱空腔及侧围内外板间填充结构泡沫,增加顶部横梁,后围横梁和地板横梁添加内加强板,后围两侧添加加强梁等改进措施。仿真结果表明:改进后的驾驶室整体结构强度与刚度得到提升,优化了力的传递路径,保证了轻型卡车顺利通过A柱撞击与侧面摆锤20。撞击等碰撞安全性试验。
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