某校車的被動安全性能試驗及仿真研究.pdf

1、近年來，我國校車交通安全事故頻繁發(fā)生，帶來的兒童乘員損傷及社會財產(chǎn)損失嚴重，“校車安全”這個詞已經(jīng)成為社會各界關(guān)注的焦點。據(jù)不完全統(tǒng)計，就2010年1月至2011年12月中旬全國各地發(fā)生特大校車交通安全事故29起，死亡人數(shù)108人，輕重傷人數(shù)358人，涉及13個省份。此外，我國義務(wù)教育適齡兒童分布廣、基數(shù)大的根本現(xiàn)狀。加上國家農(nóng)村中小學(xué)合并政策的推行，國內(nèi)校車需求量潛在急劇增長趨勢。因此，對校車安全性能試驗及仿真研究，找出校車結(jié)構(gòu)安全隱

2、患、分析兒童乘員損傷情況，從而保護兒童乘員的生命安全具有非常重大的實踐意義。
　　本文根據(jù)國內(nèi)外校車的研究現(xiàn)狀，結(jié)合國內(nèi)最新頒布的校車法規(guī)，通過Hypermesh軟件建立校車安全試驗的有限元模型，對車身結(jié)構(gòu)的安全性進行分析并改進研究。然后，添加兒童乘員建立校車正面碰撞與側(cè)翻碰撞安全試驗事故仿真工況，對各工況下兒童乘員在不同安全帶約束保護下的兒童動力學(xué)響應(yīng)及損傷情況進行研究。分析總結(jié)研究結(jié)果，為各大校車廠商后續(xù)生產(chǎn)校車與校車-兒童損

3、傷研究建立參考性數(shù)據(jù)文件。本文的研究核心可以總結(jié)歸納為以下幾個方面內(nèi)容：
　　1.在閱讀大量的國內(nèi)外相關(guān)文獻資料的基礎(chǔ)上，對國內(nèi)外校車安全性能試驗及仿真研究現(xiàn)狀及發(fā)展進行了介紹，總結(jié)出國內(nèi)校車被動安全性及仿真研究具有重要意義。
　　2.介紹了本研究所涉及到的國內(nèi)校車法規(guī)、仿真工具及理論和人體損傷等理論基礎(chǔ)與損傷參數(shù)標準。
　　3.結(jié)合我國《專用校車學(xué)生座椅系統(tǒng)及其車輛固定件的強度》法規(guī)要求，對校車座椅進行有限元建模然后

4、按法規(guī)規(guī)定展開了校車座椅的“抗后傾靜態(tài)加載試驗”、“動態(tài)試驗”座椅驗證。通過仿真與試驗的對比，結(jié)果顯示座椅模型有效可用。
　　4.對校車車身幾何骨架結(jié)構(gòu)進行有限元建模，依據(jù)國家《客車上部結(jié)構(gòu)強度的規(guī)定》要求，建立相關(guān)的側(cè)翻試驗工況條件進行相應(yīng)的校車車身結(jié)構(gòu)碰撞吸能特性分析，并驗證車身模型的有效性。此外對側(cè)翻結(jié)果歸納總結(jié)找出校車的薄弱區(qū)域和設(shè)計的缺陷，主要出現(xiàn)在車身前圍與側(cè)圍連接過渡處，針對該問題在車身側(cè)圍上下腰梁處添加不同方向和形

5、式方鋼斜撐加強優(yōu)化方案。經(jīng)過側(cè)翻分析，結(jié)果達到側(cè)翻法規(guī)要求，為校車廠家設(shè)計生產(chǎn)安全可靠的校車提供建設(shè)性建議。
　　5.在校車車身骨架有限元模型中放入驗證的校車座椅，根據(jù)《專用校車安全技術(shù)條件》要求，建立校車頂壓仿真試驗工況。通過對比頂壓實車試驗及頂壓有限元仿真試驗結(jié)果，結(jié)果表明兩者吻合性較好，校車車身-座椅有限元模型有效可用。
　　6.在有效的校車車身—座椅模型中放置四個Hybird Ⅲ6歲兒童假人乘員，研究佩帶無安全帶、兩