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在建立客车车身结构有限元模型时,通常要做很多简化处理,例如忽略车窗玻璃对客车车身结构的影响,只将玻璃的质量配重到车身上。这样建立的有限元模型不考虑车窗玻璃在车身结构中对刚度强度和侧翻安全性的影响,不但简化了建模过程,而且模型规模较小,缩短了计算时间,结果偏于保守,但同时忽略了车窗玻璃对客车车身结构轻量化的贡献。本文选取某客车粘接式侧围车窗作为研究对象,从客车侧围车窗简化模型的有限元仿真入手,分别研究客车车身结构刚度、强度分析和侧翻碰撞分析中侧围车窗简化模型的建模方法,进而将车窗简化模型应用到整车分析中,考察侧围车窗对车身结构整体性能的影响。在客车刚度、强度分析中,首先,提取侧围车窗的简化模型,研究粘接式车窗简化模型的建模方法。为了与整车模型统一,应用梁单元建立窗框模型和粘接剂模型,壳单元建立玻璃模型。其中,粘接剂的弹性模量和泊松比是未知参数,模拟粘接剂的梁单元截面尺寸也是未知的。本文首先对不粘贴玻璃的窗框试件,通过有限元模拟和试验,比较测试点的应力值,调整有限元模型,得到不粘贴玻璃的窗框简化模型试件的有限元模型。在试件上粘贴一块钢化玻璃,通过试验确定测试点的应力值,建立带有一块玻璃的车窗有限元模型,确定粘接剂的未知参数。最后,在试件上粘贴两块钢化玻璃,建立带有两块玻璃的窗框有限元模型,再次通过试验,验证模型的准确性,从而得到刚度、强度分析中简化模型的建模方法。随后,将建立的车窗有限元模型应用到整车分析中,比较无、有侧围车窗玻璃有限元模型的两种客车结构刚度、强度的区别。客车的侧翻碰撞是一个时间很短的动态过程,车窗玻璃的破坏形式有很多种,受力情况相当复杂,本文只研究钢化玻璃在冲击载荷下破坏的情况。钢化玻璃是脆性材料,在冲击载荷下的破坏很难观察,破坏应力也不容易通过试验获得。在以往对钢化玻璃在冲击载荷作用下的研究中,已经有学者证明了钢化玻璃的强度极限随着应变率的提高而增强。因此,本文将客车侧翻碰撞的动态分析研究转化成准静态研究,考察车窗玻璃在准静态载荷作用下的破坏情况。提取侧翻碰撞研究的侧围车窗简化模型,在窗框试件上粘贴钢化玻璃,玻璃的厚度以及粘接剂的粘接宽度和厚度都与实际客车上保持一致。在车窗简化模型的仿真分析中,窗框应用壳单元,粘接剂和玻璃应用实体单元建模,模型中的相关参数应用前文刚度、强度研究中得到的参数。在有限元模型中找到钢化玻璃破坏时应力最大点作为试验测试点,在试件上粘贴直角应变花,测得钢化玻璃在外载荷作用下的强度极限。最后,将建立的有限元模型代入到客车车身段的研究中。通过比较无、有侧围玻璃有限元模型的两种车身段模型中乘员空间的变形量以及主要杆件的变形能来考察侧围车窗对车身段侧翻性能的影响。研究结果发现,客车侧围车窗玻璃有限元模型的建立对客车的刚度、强度影响较大,对侧翻性能中乘员空间变形量影响较小,对窗立柱的变形能有一定影响,而对其他杆件影响不大。在客车刚度、强度分析中引入客车侧围车窗的有限元模型是很有必要的。在客车车身结构设计上,建立侧围车窗的有限元模型后,可以考虑减小相关杆件的尺寸或厚度,再考察整车的结构性能是否符合要求,这在客车车身结构的轻量化设计上有一定的意义。而客车侧围车窗有限元模型的建立对整车侧翻性能的影响则相对较小,在整车侧翻分析建模时,可以不考虑侧围车窗有限元模型的建立。