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大客车侧面碰撞中的乘员损伤研究

大客车侧面碰撞中的乘员损伤研究

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作者：赵伟伟长安大学

学位级别：硕士

公路大客车作为国内的主要公共运输载体之一,其结构的安全性以及对乘员的保护就显得至关重要,公路大客车的特殊性决定了其如果发生了较大的碰撞事故,就会造成大量的司乘人员死伤事故。通过研究总结发现,现有大客车侧面碰撞研究多集中于... 详细信息

公路大客车作为国内的主要公共运输载体之一,其结构的安全性以及对乘员的保护就显得至关重要,公路大客车的特殊性决定了其如果发生了较大的碰撞事故,就会造成大量的司乘人员死伤事故。通过研究总结发现,现有大客车侧面碰撞研究多集中于纯电动客车的电池箱安全性以及大客车车身骨架的安全性研究,而对乘员的损伤研究较少。基于此,论文主要是参考乘用车侧面碰撞法规试验方法GB20071,结合大客车侧面碰撞的特点,设计适用于客车侧面碰撞的移动壁障车,来对某车型的12米公路大客车进行侧面碰撞的计算仿真。首先建立大客车以及移动壁障车的CAE模型,根据实际情况设计0.95T、2T搭配低吸能块、5T、10T搭配高吸能块四种移动壁障车,对大客车进行50km/h的侧面碰撞仿真实验,重点研究不同移动壁障车碰撞时总能量、各总成吸能、车身变形、座椅以及B柱的速度和加速度,行李厢以及乘员区的生存空间各项指标等。得到大客车的损伤情况以后,在MADYMO软件中导入大客车的子系统结构模型,导入假人模型,建立相应的约束系统模型组成乘员损伤分析系统。采用PSM方法导入大客车子系统的运动云图轨迹。分析不同约束状态下的乘员伤害指标,最后采用正交试验方法,针对移动壁障车的车速、吸能块状态、壁障车质量三种因素设计不同水平下的正交试验,设计出适用于大客车侧面碰撞的移动壁障车。结果表明,在对大客车进行0.95T以及2T移动壁障车侧面碰撞时,大客车的主要变形区集中在行李厢区域,而对乘员的生存空间侵入不大。而在对大客车进行5T移动壁障车以及10T移动壁障车侧面碰撞时,大客车被撞侧的乘员地板骨架也出现了较大的横向折弯变形。严重影响了乘员的生存空间,且大客车侧围骨架向内侧侵入的同时有向上折弯的趋势,容易对乘客造成挤压伤害。在MADYMO中运行5T移动壁障车以及10T移动壁障车侧面碰撞时,不系安全带假人的腹部力以及盆骨力超标,而胸部压缩量和头部合成加速度值符合要求。系安全带之后,假人头部的加速度峰值变大,但是依然符合要求,胸部压缩量下降明显,而盆骨力和腹部力则变化不明显,说明两点式安全带有助于降低乘员的胸部压缩量,对乘员的盆骨力以及腹部力的改善有轻微的效果。整体来讲,两点式安全带对降低乘员损伤效果不明显,但是会防止乘员二次碰撞伤害。最后采用正交试验法对不同参变量的移动壁障车碰撞时对乘员损伤的影响进行计算,结果表明,假人损伤对移动壁障车的碰撞初始速度较为敏感,最终确定采用高度为1570mm的高吸能块、5T移动壁障车质量以及50km/h的初始车速作为大客车侧面碰撞时移动壁障车参数的推荐值。

关键词：大客车侧面碰撞有限元仿真不同壁障变量乘员损伤

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