2010年第29卷9月第9期机械科学与技术MechanicalScienceandTechnologyforAerospaceEngineeringSeptemberVo.l292010No.9收稿日期:20090630基金项目:国家高技术研究发展计划项目(2006AA110105)资助作者简介:程�阔(1981-),工程师,硕士,研究方向为车辆安全及约束系统匹配,Chengkuo008@126.com程�阔驾驶室摆锤碰撞的仿真分析程�阔1,张�健1,万鑫铭1,刘国强2,黄玉鹏1(1中国汽车工程研究院汽车产品研发中心,重庆�400039;2中国重型汽车集团有限公司,济南�250002)摘�要:以某款驾驶室为依托,分别建立了摆锤和驾驶室的有限元模型及摆锤撞击的仿真模型,并对建立的基础模型进行了分析,通过对过程能量的验证证明了模型本身的正确性。通过对主要部件的变形与吸收能量的分析,总结出了影响碰撞结果的主要因素,并针对此点提出了改进结构。仿真分析证明,改进结构有效增加了假人的生存空间,提高了该驾驶室的安全性能。关�键�词:驾驶室法规;摆锤分析;有限元模型;改进方案中图分类号:U467���文献标识码:A���文章编号:1003�8728(2010)09�1268�04SimulationandAnalysisofCabPendulumCrashChengKuo1,ZhangJian1,WanXinming1,LiuGuoqiang2,HuangYupeng1(1ProductDesignCenter,ChinaAutomobileEngineeringResearchInstitute,Chongqing400039;2ChinaNationalHeavyDutyTruckGroupCorp,Jinan250002)Abstract:Forimprovingthesafetyperformanceofaheavytruckcab,WeintroducedtheEconomicCommissionforEuropeRegulation29(ECER29)anditsevaluationstandard.Takingthecabofatruckasaresearchobjec,tweestablishedthependulumandcabfiniteelementmodelandpendulumimpactmode.lEnergyanalysisverifiedcor�rectnessofthemode.lAccordingtotheanalysisoftheenergyanddistortion,wesummarizethemainfactorswhichinfluencetheimpactresul.tThen,weputforwardtheimprovedstructure.Simulationresultsshowthattheim�provedstructurecanincreasethedummysurvivalspaceandthecabsafetyperformanceisimproved.Keywords:ECER29;pendulumanalysis;finiteelementmode;limproveproject��我国商用车多为平头车,由于缓冲空间较小,因此一旦遭遇正面撞击时,乘员受到的伤害就比较大。在实际发生的交通事故中,刚度不够、驾驶室空间较小的中小型平头商用车,其驾驶室一般都变形严重,导致驾驶员生存空间不够而死亡。因此,为了减少事故的发生,很有必要对商用车驾驶室安全性进行研究。国外对于驾驶室的安全研究起步较早,从60年代开始,主要集中在欧洲各国,比如沃尔沃、曼、奔驰、达夫等,目前的研究主要从3方面进行:车体结构抗撞性、乘员约束系统、碰撞过程人体生物力学[1],提出了平行布置安全带,设计了较为坚固的驾驶室,在驾驶室底板、车窗边框、车顶四周都采用了钣金件进行加强,发生正面碰撞时,驾驶室还能整体后移,保证了驾驶室安全性能[2]。国内在法规方面也做了积极的响应,目前关于重型商用车驾驶室的法规在起草中,预计很快就可以颁布实施,这将对提高我国商用车驾驶室安全性起到促进作用。笔者应用碰撞软件对某驾驶室进行了正面摆锤碰撞仿真分析,并针对其变形特点做了相应的改进,同时验证了改进结构的有效性,边界条件以ECER29为准。1�ECER29简介ECER29规定了商用车驾驶室乘员保护的要求和试验方法,其中共有3项试验,分别是正面碰撞试验、车顶强度试验、后壁强度试验。验证驾驶室前部、顶部和后部的结构强度,每项试验都有一定的试验流程及边界条件。试验结果以可变形假人来评判生存空间,在完成每个试验仿真后,驾驶室应存在生第9期程�阔等:驾驶室摆锤碰撞的仿真分析存空间,以附件规定的人体模型为准,且当座椅处于中间位置时,人体模型不应与车辆的非弹性部件发生接触。并使其�H点与座椅�R点重合。�H点即人体模型的�HIP点,是设计、制作人体模型时确定的基准点;�R点是指由汽车制造厂家为每个座椅位置规定的根据三维参考系统确定的设计点[3]�H点理论上与�R点相对应,试验中需要按照试验程序来确定。同时,根据相关的文献,生存空间还用一些关键部件的经验尺寸来衡量,笔者同时使用了两种标准来验证结构的变形。图1�摆锤2�...
