客车上部结构强度越来越引起客车行业的重视。通过建立有限元模型,对某客车上部结构强度进行仿真分析,找出骨架薄弱结构并予以改进,并依据ECE R66法规进行侧翻试验,验证了改进后结构的合理性,更好地保证了乘客的生存空间。 。由于客车侧翻试验人力、财力消耗大等原因，国内客车厂家一直没有专门进行客车侧翻试验的研究。GB/T17578-1998[3]以及ECER66[4]中都对侧翻碰撞的车身变形中生存空间指标作了要求。这些指标虽然能说明客车车身结构的强度性能，但不能完全反映客车侧翻碰撞的安全性能。1上部结构强度有限元分析为了便于事先了解客车骨架的上部结构强度和便于结构改进设计，先对整车骨架进行上部结构强度的有限元分析。1.1建立有限元分析模型采用标准截面梁单元和自定义截面梁单元建立客车骨架有限元模型，如图1所示。有限元前处理步骤：简化处理；载荷的处理；接触的定义；部件连接；边界条件处理[5]。采用Hypermesh和Radioss软件进行网格划分和强度求解；采用刚性单元rbe2来模拟两板面的粘合，以及悬架和车架关键位置的连接；采用rbe3单元施加车身设备质量，如发动机、变速器、油箱、行李、空调等均布加载在相应单元位置。1.2有限元分析客车骨架上部结构的强度是侧翻性能的主要指标，而转弯工况能较好地反映上部结构强度[6]。对此，本文进行了整车转弯工况及侧翻试验仿真分析。侧向加速度为0.4g，转弯工况下的应力云图如图2所示。通过转弯工况分析结果可以看出，顶盖及中门位置应力较大，本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name客车骨架结构改进-数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机为280MPa，超出了材料的屈服极限（230MPa）。作者简介：初士雨（1983-），男，助理工程师；研究方向：汽车运用以及整车认证的研究。基于侧翻试验的客车骨架结构改进初士雨，杨延功，李军，庄明兴（中通客车控股股份有限公司，山东聊城252000）摘要：客车上部结构强度越来越引起客车行业的重视。通过建立有限元模型，对某客车上部结构强度进行仿真分析，找出骨架薄弱结构并予以改进，并依据ECER66法规进行侧翻试验，验证了触地前的最后一个状态开始模拟，碰撞能量及质心速度变化曲线如图4和图5所示。从图中可以看到0.16s后，车身吸收了大部分的动能和额外功，重力势能作为额外功引起了总能量的增加。总能量与初始能量的比率始终控制在1.0左右，满足仿真要求。2侧翻试验及结构改进2.1客车侧翻试验1）试验步骤。依据ECER66法规要求，参考GB/T17578-1998[3]以及GB/T14172-2009[8]，侧翻试验主要步骤如下：停车到侧翻平台；拉手刹、装防滑链；测质心（见图6）；摄像、固定侧倾仪；检查整车情况、清理侧翻场地；启动侧翻平台（见图7）；左侧轮胎悬空时停止侧翻；等车完全静止后（见图8），从前围进入车内，采集侧翻变形数据（见图9）；吊正车身，试验结束。2）试验结果。由于放置车内的泡沫模型部分受挤压变形，生存空间外车身部分的位移侵入生存空间；生存空间内部分区域突出至变形的车身结构外，不符合ECER66法规的要求，试验不合格。需对骨架结构进行改进。2.2骨架结构的改进侧翻试验/仿真分析表明，该车型前部立柱的变形量大于后部立柱的80%左右。影响上部结构强度的主要为车门立柱、窗立柱、顶棚结构等[9-10]，依据试验结果，制定相应的骨架改进方案。1）侧围骨架结构改进。在保证乘客门、侧窗等安装要求的基础上，采用上下双防撞梁结构，同时增加侧围立柱、窗立柱数量。在原基础上将窗立柱通到车身下裙；将前围乘客门及驾驶员窗骨架的里外截面尺寸增加1倍；并将乘客门及窗立柱厚度增加到3mm；将立柱截面尺寸增加1倍。改进前后的侧围骨架如图10所示。2）顶盖骨架结构改进。顶盖骨架上与乘客门立柱和窗立柱相对应的横梁加强，横梁采用通根，双梁焊接，图2转弯工况下的应力云图图4碰撞能量变化曲线图5质心速度变化曲线图6确定整客车骨架结构改进-数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name