承载式公路客车车身正面碰撞安全性设计方法研究

发布时间：2021-08-18 13:08

　　公路客车是大众交通出行的主要工具之一,其安全性一直为社会及主管部门所关注。目前各国已实施的大客车整车被动安全法规标准主要是针对侧翻碰撞的要求,主要考核乘员生存空间,而对于前部碰撞法规的研制相对落后,至今未有成文法规标准实施。中国已经是全球第一大客车生产、销售以及保有量的国家,大客车安全事故的伤亡率相对较高,前碰撞安全性问题越来越突出,近年来在客车学会推动下,联合行业协会、主流客车主机厂、检测结构以及大学科研院所等组成课题组,经过近10年的标准研制相关课题研究,完成了从6m轻型客车到13.7m超大型客车共计15台车辆30km/h前碰撞测试评价研究,初步形成了一套完整的客车正面碰撞安全性测试评价标准体系。本文采用上述测试评价标准,以12m承载式公路客车为研究对象,开展承载式公路客车车身正面碰撞安全性设计方法研究。该标准采用30km/h的正面全宽刚性墙前碰撞方式,主要以乘员保护为考核标准,驾驶员与乘客的考核标准有不同。驾驶员采用商用车ECER29法规,主要考核生存空间,乘客区除了客车座椅考核的乘员损伤,头、胸与腿部指标还加入乘用车颈部伤害指标。由于大客车车身结构尤其是承载式公路客车车身为小截... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：141 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
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第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景与意义
    1.2 大客车碰撞安全标准发展现状
    1.3 大客车前碰撞安全性设计研究现状
        1.3.1 大客车前碰撞国外研究现状
        1.3.2 大客车前碰撞国内研究现状
        1.3.3 乘用车耐撞性技术发展现状
    1.4 本文主要研究内容
第2章 大客车正面碰撞评价与总体设计流程研究
    2.1 引言
    2.2 大客车正面碰撞测试评价
        2.2.1 测试与评价方法研究
        2.2.2 实车碰撞测试与结果分析
    2.3 大客车正面碰撞CAE分析与验证
        2.3.1 有限元模型的建立
        2.3.2 仿真分析结果与模型验证
    2.4 大客车耐撞性总体设计流程
        2.4.1 原型车耐撞性存在突出问题分析
        2.4.2 客车车身结构耐撞性空间规划设计
        2.4.3 客车车身耐撞性总体设计流程
    2.5 本章小结
第3章 大客车乘客约束系统优化设计
    3.1 引言
    3.2 座椅动态测试分析与改进
        3.2.1 座椅动态测试法规简介
        3.2.2 试验一评价与改进研究
        3.2.3 试验二评价与改进研究
    3.3 基于原型车碰撞波形乘员伤害评估
        3.3.1 第一排乘客损伤评估
        3.3.2 中段乘客损伤评估
    3.4 本章小结
第4章 基于变形控制的前端结构耐撞性改进方法
    4.1 引言
    4.2 车身结构碰撞变形机理与传力路径分析
        4.2.1 前部主要变形与吸能杆件分析
        4.2.2 整车碰撞传力路径分析
    4.3 基于子结构拓扑优化的前端结构变形控制
        4.3.1 前端桁架子结构提取与分析
        4.3.2 基于拓扑优化传力路径改进
        4.3.3 改进设计方案实验验证
    4.4 转向系统结构耐撞性改进
        4.4.1 转向系统对生存空间的影响分析
        4.4.2 转向管柱固定支架可翻转结构改进
    4.5 整车前端结构耐撞性改进验证
        4.5.1 子结构方案整车验证分析
        4.5.2 驾驶员后部骨架改进与整车耐撞性对比
        4.5.3 整车车体吸能与加速度对比
    4.6 乘客伤害评估
        4.6.1 第一排乘客实车碰撞损伤评估
        4.6.2 中段乘客实车碰撞损伤评估
    4.7 本章小结
第5章 大客车前端结构吸能优化与刚度匹配研究
    5.1 引言
    5.2 客车车身骨架常用材料耐撞性性研究
        5.2.1 常用材料性能
        5.2.2 车身型材不同材料耐撞性对比
    5.3 客车不锈钢缓冲吸能器优化设计
        5.3.1 不同截面吸能器耐撞性对比
        5.3.2 型材准静态测试
        5.3.3 不锈钢吸能器结构优化设计
    5.4 车身结构匹配与耐撞性优化
        5.4.1 吸能器与桁架结构匹配分析
        5.4.2 乘员伤害仿真评价
        5.4.3 整车碰撞测试评价
        5.4.4 车身结构刚度表征方法
    5.5 本章小结
第6章 大客车碰撞加速度波形等效方法研究
    6.1 引言
    6.2 汽车正面碰撞动力学模型
    6.3 大客车加速度等效波形研究
        6.3.1 等效方波
        6.3.2 尖顶等效方波
        6.3.3 不同尖顶等效波形研究
    6.4 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 主要创新点
    7.3 工作展望
参考文献
作者简介及在学和工作期间所取得的科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于全量理论的客车侧翻一步碰撞快速算法[J]. 王童.  汽车技术. 2019(04)
[2]客车正面碰撞乘员保护分析[J]. 颜长征,王欣,赵东旭,谢沐男,白芳华,李弢.  机械研究与应用. 2017(03)
[3]轴向冲击作用下嵌套式薄壁球壳结构吸能性能研究及优化设计[J]. 戎翔,邓安仲,李飞,陈晨.  振动与冲击. 2017(10)
[4]大客车正面碰撞结构耐撞性分析与改进[J]. 黎勇,吴长风,蓝平辉,叶松奎,那景新.  客车技术与研究. 2017(01)
[5]可逆约束系统参数匹配优化研究[J]. 曹立波,欧阳志高,徐哲,张冠军.  机械工程学报. 2016(10)
[6]基于渐进空间拓扑优化技术的白车身传力路径规划方法[J]. 王国春,段利斌,陈自凯,陈佶思.  中国机械工程. 2015(20)
[7]客车侧翻一步碰撞算法中初始解预测方法的研究[J]. 王童,那景新,张苹苹.  汽车工程. 2015(08)
[8]全承载式客车正面碰撞安全性的改进[J]. 曹立波,周登科,朱结,江岸.  汽车安全与节能学报. 2015(01)
[9]客车侧翻碰撞中的乘员损伤研究[J]. 曹立波,阮诚心,陈杰,王洪宝.  汽车工程. 2014(06)
[10]基于子结构性能的车体前端结构抗撞性设计[J]. 陈光,张君媛,刘乐丹,田迪斯.  汽车工程. 2013(09)

博士论文
[1]乘用车两车侧面碰撞的兼容性研究[D]. 唐友名.湖南大学 2010
[2]基于乘员保护的汽车正面碰撞结构设计与变形控制研究[D]. 王大志.清华大学 2006

硕士论文
[1]基于乘员保护的某客车正面碰撞安全性分析[D]. 黎勇.厦门理工学院 2016
[2]基于传力路径刚度的汽车正碰安全性正向设计方法研究[D]. 周亚妮.湖南大学 2016
[3]大客车正面碰撞安全性技术研究[D]. 贺志瑛.长安大学 2016
[4]基于事故树分析的营运客车交通安全风险研究[D]. 朱守胜.长安大学 2016
[5]营运客车前部结构安全性评价技术研究[D]. 代伟良.长安大学 2015
[6]大客车前碰撞中驾驶员约束系统和损伤防护技术研究[D]. 王含玉.湖南大学 2014
[7]客车前部结构对行人碰撞动力学响应及损伤防护技术研究[D]. 赵淑婧.湖南大学 2014
[8]某大型客车正面碰撞仿真与安全研究[D]. 李友真.合肥工业大学 2014
[9]客车车身骨架静态强度分析及整车侧翻试验仿真研究[D]. 常海雷.长安大学 2013
[10]某型大客车的正面碰撞有限元分析及研究[D]. 吴靖.合肥工业大学 2013



本文编号：3349946