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摘要：双A柱碰撞作为ECE R29法规中重要的试验检测项之一，对商用车的驾驶室有较为严峻的考验，随着商用车在物流和运输行业不可替代的作用，对商用车的乘员安全保护也越来越受重视。文中借助于有限元分析软件对某商用车双A柱碰撞展开分析，对约束的定义、模型建立和试验验证等进行简要阐述，最后，将仿真结果与实际试验结果进行对比分析，说明仿真计算具有较好的精度，能够满足工程的实际运用。
关键词：商用车；ECE法规；仿真分析
1 引言
汽车的安全性是汽车一项重要的使用性能［1］，商用车的安全问题也是当今重要的研究领域之一。为此，世界上使用商用车的国家相继出台了相关的法律法规对商用车的安全作出明确规定，并要求商用车的乘员保护均要满足法规要求。其中，ECE R29法规作为世界上目前使用较多的商用车安全法规之一，法规中对商用车的乘员安全提出来不同的试验项目检测商用车的安全性能。本文以某商用车型作为研究对象，借助于有限元的方法对某商用车型是否满足ECE法规中要求的双A柱碰撞试验项进行分析。同时将仿真与试验进行对比，得出仿真计算可以得到较好的精度，并且满足工程实际应用的要求。
2 分析模型的建立
合理的建立有限元模型对于分析来说至关重要，不但可以减少模型求解对计算资源的需求，减少计算时间，而且可以提高工作效率。故采用显式计算方法和部分车身模型简化建模的方法来建立双A柱碰撞计算模型，从而大大的降低了建模和计算所需要的时间。同时借助于有限元分析前处理软件 Hypermesh和 Primer建立某商用车双A柱碰撞仿真分析模型。
2.1模型的建立
某商用车的白车身加车架有限元模型采用壳单元建立，模型约有141万个单元，136万个节点。根据法规的规定，用直径为600mm，重量不低于1000kg的圆柱形摆锤对驾驶室的双A柱以29.4KJ的能量进行撞击，圆柱形摆锤的质心点与A柱的中心点在一个平面上，同时圆柱形摆锤［2］。模型搭建如图1所示。
3 某商用车双A柱碰撞试验
3.1双A柱碰撞实车试验
在实际试验中，根据法规要求，对车辆进行固定，同时将撞击器的撞击面与车辆前部相接触，质心位置位于即使是前风窗上下框架的中间，且位于车辆纵向中心平面上，完全覆盖两个A柱。车辆的座椅和方向盘调整到中间位置，便于试验后对乘员生存空间进行测量。
试验后，通过将测量假人摆放到乘员舱里。
3.2仿真模型与实验结果对比分析
由试验座椅支脚车身钣金件的变形结果和仿真座椅支脚车身钣金件的变形结果对比得出如表3所示。
表1 某商用车驾驶室乘员成员生存空间
由上述对比知，仿真的精度达到86%以上，由试验的结果和仿真结果说明了仿真计算的准确性。
4 结论
对某商用车的双A柱分析以及试验验证，通过对仿真结果和试验结果的对比，可知有限元方法进行双A柱分析时具有较好的精度，可以很好的满足工程实际的要求，在设计过程中，通过使用CAE方法分析计算可以缩短设计周期，提升优化工作的效率，是处理设计过程中对结构或性能做出快速评估的有效方法。
参考文献
[1]黄世霖，张金焕，王晓东，等．汽车与碰撞［M］．北京：清华大学出版社，2000．
[2]刘丽亚．商用车驾驶室乘员安全性仿真分析与试验研究［D］．长春：吉林大学，2011．
[3]王登峰，刘丽亚，董学锋，唐洪斌，张新．商用车驾驶室碰撞安全性研究与改进［J］．汽车工程，2011，33 ( 1) : 1-5．
论文作者:魏瑞
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2019/1/2
标签：商用车论文; 乘员论文; 模型论文; 法规论文; 驾驶室论文; 有限元论文; 圆柱形论文; 《防护工程》2018年第29期论文;