重型越野车驾驶室安全性仿真及结构修改

建立了某重型越野车驾驶室的有限元模型,并参照ECE R29法规的要求,对其进行非线性仿真,分析汽车翻车时驾驶室的变形.针对驾驶室顶部强度存在一定裕度的情况,进行了驾驶室质量和顶盖内饰板变形对板件厚度的灵敏度分析,并据此修改顶盖内饰板、翼子板和后围及其加强板的厚度.验证结果表明,修改后的驾驶室顶部强度满足法规要求,且减轻了质量.     

基于Box-Behnken设计的商用车驾驶室安全性提升研究

为提升某满足GB 26512—2011实车试验要求的商用车驾驶室的安全性，使其达到GB 26512—2021的要求，针对该驾驶室在仿真中出现的正面撞击试验纵梁峰值力过大、A柱撞击试验吸能不足、侧面20°撞击试验压溃严重等问题，进行Box-Behnken试验设计和序列二次优化（SQP）算法改进，并通过设置弯梁、填充发泡聚丙烯（EPP）进行优化。结果表明，优化后纵梁峰值力由92.3 kN降至72.4 kN，结构吸能提高36.9%，驾驶员生存空间充足，满足新标准要求，驾驶室安全性显著提升。     

某新型驾驶室ECE R29-03版顶部强度试验应对开发

文章以某新开发车型驾驶室为研究对象,通过仿真对比分析,探讨影响驾驶室顶部结构强度承载力的关键因素。在仿真验证结构加强方案基础上,研究不同侧面撞击方式和撞击点位置,对驾驶室顶压承载力的影响,使基于仿真结果确定的驾驶室加强方案,一次性通过了法规碰撞试验验证。     

某轻卡驾驶室碰撞性能仿真研究

以在产某轻卡驾驶室进行正面撞击和双A柱撞击仿真与试验对标分析，对碰撞后驾驶室外形进行扫描，将扫描的点云导入软件与仿真碰撞后模型进行三维重合度对比。同时对关键零部件的变形模式、门框变形量及生存空间等多项指标进行对标，其总体对标结果误差在10%以内，仿真精度高。在新一代轻卡碰撞性能开发中，利用仿真技术，在设计阶段，对正面撞击、双A柱撞击和顶部强度进行了多轮次仿真迭代，深入研究，找到了影响性能达成的关键部位和结构，在传力路径上进行结构加强和优化，其碰撞性能达到了开发目标。     

新型汽车主动避撞安全距离模型

针对现有模型的不足，以驾驶员车间距保持目的假设为基础建立了一种新型汽车主动避撞安全距离模型，通过驾驶员试验获得了反映驾驶员驾驶特点的模型参数。经仿真及试验对比，该模型计算结果体现了驾驶员的驾驶特点，能够适用于多种交通状况，满足了汽车主动避撞系统的要求。     

商用车驾驶室顶部强度试验研究

商用车驾驶室结构是汽车被动安全研究的主要内容之一,而车顶强度是其重要的评价指标。由于商用车本身质量大、危险性高,良好的结构设计可以从一定程度上保护事故中驾驶员的身体健康。本文主要针对某商用车型进行车辆顶部强度在摆锤试验台进行试验研究,试验根据GB26512-2021《商用车驾驶室保护》做出相应试验方案,根据试验结果为后续优化设计提供参考资料。     

基于车身3自由度刚体模态计算的轻型载货汽车驾驶室悬置系统优化

以某轻型载货汽车驾驶室悬置系统为研究对象进行道路试验,并建立了3自由度驾驶室悬置系统的ADAMS模型。对比仿真与试验结果发现,该驾驶室前、后悬置共振频率吻合,第3阶固有频率处于共振频率范围内,为此提出了将后悬置垂向刚度降低20%的优化方案。道路试验结果表明,在不同车速下,优化后的驾驶员座椅处加速度均方根值均降低,驾驶室舒适性得到较大改善。     

基于有限元的某轻型载货汽车驾驶室地板结构开裂分析与改进

对某轻型载货汽车驾驶室进行模态试验,并在ANSA中建立有限元模型,在hypermesh中进行模态仿真,同时与试验结果进行对比以验证模型的有效性。建立了整车有限元模型,在4种工况下对驾驶室地板开裂处进行强度分析,得出与可靠性试验相同的结论,并提出改进措施。再次进行仿真计算,通过比较结构改进前、后的计算结果可知,地板开裂处的强度明显提高。     

重型货车全浮式驾驶室悬置的建模分析及改进

针对重型货车全浮式驾驶室在路况较差时振动剧烈的情况,利用UG软件对全浮式驾驶室悬置进行建模,将模型导入ADAMS中作仿真分析,找出问题所在.在此基础上根据生产厂家实际情况选择半浮式驾驶室悬置为改进方案,进行建模、运动仿真分析,主要比较全浮式、半浮式驾驶室悬置的仿真输出曲线.仿真结果表明,改进方案满足了厂家要求.     

谁家的驾驶室做得最好？——国外六种重型长途运输汽车驾驶室对比实验

由《L O》杂志社组织举办了一次重型长途运输汽车驾驶室对比试验，主要对驾驶室的设计结构、行驶特性和安全三个方面的内容进行评比。要求参评的汽车所装的驾驶室是公司最新的，同时是带高顶的驾驶室。欧洲达夫、MAN、雷诺、斯堪尼亚、沃尔沃、依维柯六家公司都参加了，送去的汽车所装驾驶室分别是达夫DAF95XF驾驶室、依维柯Stralis-AS驾驶室、MANTG-ALX驾驶室、雷诺公司的Magnum     

融合预瞄与势场栅格法的紧急避撞驾驶人模型

紧急避障工况下的驾驶人操作具有响应快且动作幅值较大的特点，传统预瞄驾驶人模型已不能适应紧急避障工况的需求，故考虑实际避撞场景开发相应的驾驶人模型就显得尤为必要。针对此种状况，基于驾驶模拟器，结合紧急避撞工况实际驾驶人操纵数据，提出了一种融合预瞄与势场栅格法的紧急避撞驾驶人模型。首先针对紧急避撞工况下车辆运动特点，建立车辆横、纵向耦合非线性动力学模型，并给出其状态空间方程描述；其次，离线仿真分析紧急避撞系统特征，并结合线性二次型最优控制，建立最优曲率预瞄+跟踪误差反馈驾驶人模型；再者，基于紧急避撞工况下真实驾驶人经验转向行为数据，开发基于势场栅格法的驾驶人模型，为进一步提高驾驶人模型对避障行驶工况的适应性，将基于势场栅格法的驾驶人模型与最优曲率预瞄+跟踪误差反馈驾驶人模型进行融合，并基于Sigmoid函数实现两者输出的权重分配；最后，针对所提出的融合预瞄与势场栅格法的驾驶人模型，开展基于避撞台架的驾驶人在环仿真试验以及实车试验。研究结果表明：在紧急避撞工况下，对比最优曲率预瞄+跟踪误差反馈驾驶人模型，融合预瞄与势场栅格法的驾驶人模型输出的转向动作与实际驾驶人行为较为接近，可在保证避障安全性的前提下，兼顾避障路径跟踪精度与车辆行驶的稳定性。     

顶盖挤压的试验法规及有限元分析

在翻滚事故中,车辆的主要承载件是车顶及其支承结构。只有这些结构有足够的刚度才能保证翻滚事故中乘员必要的生存空间。我国将颁布顶盖挤压标准,对车顸刚度及检测方法提出要求。本文通过有限元分析法进行预测,物理实验结果表明,该方法是可行的。     

不同类型偏置碰撞的驾驶员腿部伤害对比研究

为了探讨不同类型偏置碰撞下驾驶员腿部伤害的差异性,本文在对C-NCAP40%偏置碰撞及IIHS 25%小偏置碰撞两种不同类型偏置碰撞试验的试验工况、假人腿部评价指标进行介绍的基础上,对某乘用车车型在上述两种试验下驾驶员的腿部伤害指标进行了对比研究,并从碰撞力的传递路径对其结果进行了分析。结果表明:由于碰撞中车身与壁障重叠率的不同导致不同的碰撞力传递路径,最终导致车身变形的差异。其中,25%小偏置碰撞对车身的破坏程度极大,试验后驾驶员侧的A柱严重变形,车身结构大量侵入到车内生存空间,故其假人腿部伤害值大于另外两种正面碰撞,尤其是驾驶员左腿伤害值。优化车身前端结构,增加A柱强度,最大程度保证驾驶舱腿部生存空间,才能有效提高小偏置碰撞中乘员的安全性能。     

重型货车驾驶室顶压强度研究

总结了货车常见事故类型,回顾了具有较大影响力的货车被动安全法规;针对我国即将实施的<商用车驾驶室乘员保护>法规以及出口认证的需求,进行了某型货车驾驶室顶压强度试验,并在此基础上进行了仿真分析对比.仿真与试验结果比较一致,证明该驾驶室符合法规要求.     

基于某车型车顶瘪塘问题的分析与解决

本文基于某车型行李架安装导致的车顶瘪塘问题,通过对车顶行李架系统的结构分析建立了车顶变形量公式,提出了减小泡棉有效接触面积和减小泡棉弹性模量两种解决方案,并通过实车试验和有限元仿真验证了方案的有效性,最终解决了该车顶瘪塘问题.     

概念阶段应用超静定力学规划车顶抗压性能的研究

近几年北美和中国的翻滚事故致死人数和死亡率居高不下,对社会和交通人身安全造成了恶劣影响,而翻滚伤害又与车顶抗压强度有关。应用超静定力学分析法预测各个路径的受力,进而明确关键力学路径,通过梁结构弯矩提高的理论,选取关键力学路径中受压侧的板件厚度作为正交试验的因素,分析各因素对车顶抗压强度和质量的贡献度。研究发现,连接中立柱内板和顶盖中横梁的接头支架对车顶抗压性能的贡献度最大。通过对接头支架进一步的优化设计,在提高车顶抗压性能的情况下,实现轻量化。     

A vehicle type-based approach to model car following behaviors in simulation programs (case study: Car-motorcycle following behavior)

Traffic simulation models often neglect the important role of motorcycles and assume a flow of various combinations of cars. This paper addresses how much different would be the behavior of a car driver while following a motorcyclist compared to cases in which a car follows another car, along with a segment of an urban highway in the non-congested flow. Recognition of such a difference might help to develop existing simulation models and to improve the behavior of car drivers in such a way to lead to lower accidents with motorcycles. To reach the goal, a GHR (Gazis-Herman-Rothery) model for car following is applied and data have been collected by video cameras during 15?min time intervals in three different days. Analysis of 198 car-motorcycle and 374 car-car following observations has indicated that when a car driver follows a motorcycle, keeps a higher headway (about 10?m in the low speed) with a lower acceleration/deceleration in comparison with the situation in which car driver follow another one. It means that the behavior of the follower car driver would be more cautious compared to situations in which a car driver follows another one, especially in space headways <10?m. In addition to main findings of the paper for developing a more realistic simulation program, the paper also addresses that in cases when the required safe space between a car and a motorcycle would be endangered, a warning message could be generated for the car driver (by implementing an in-veh ITS technology) to warn driver about keeping a safe distance.     

管棚布设范围对软岩隧道围岩稳定性影响研究

为确保管棚布设在软岩隧道中起到良好的支护效果，依托蓝家岩特长公路隧道，采用数值模拟与模型试验相结合的方法研究管棚布设范围对软岩隧道围岩稳定性的影响规律。研究结果表明： 1）在管棚其他参数保持不变的情况下，随着管棚布设范围的增大，拱顶沉降的最终值呈现出近似单调减小的趋势，拱脚收敛的最终值呈现出非线性减小的趋势。2）管棚布设范围由90°增大到180°时，拱顶沉降的最终值由-0.389 m减小至-0.317 m，降低幅度达18.5%；而拱脚收敛的最终值由-0.486 m减小至-0.355 m，降低幅度达26.9%。3）加大管棚布设范围能够有效控制围岩变形，提高管棚的支护效果，且管棚布设范围的改变对拱脚收敛的影响程度大于拱顶沉降。对比分析不同管棚布设范围条件下的数值模拟及模型试验结果，得到的洞周围岩变形随管棚布设范围的规律是一致的，且2种方法得到的各工况下洞周变形的量值较为接近。     

Effect of tumble-home on roof strength of a vehicle

This study reports on the effect of vehicle tumble-home (side body inclination) on roof strength. The steep inclination of the side body of a vehicle increases its roof strength. Comprehensive analysis of the impact of high roof strength driven by the steep inclination on dynamic roof strength in rollover is described. Here, we have developed a numerical model using the ADAMS, which is capable of characterizing both of the static and the dynamic roof strength. According to the FMVSS 216 protocol, we achieve the strength to weight ratio (SWR; static roof strength) by applying loading plates to the roof of a vehicle. The Controlled Rollover Impact System (CRIS) allows us to quantitatively characterize the displacements of the top end of A-pillar and B-pillar, thus determining the dynamic roof strength by comparing the results. We demonstrated that the roof intrusion was one of the most critical causes which lead to injuries of occupants fastening seat belts. Our analysis revealed that the increase of the side body inclination of vehicles enhanced the static roof strength whereas it could not reduce the roof displacement (intrusion) in the dynamic rollover.     

轿车车顶结构的综合性能分析与评价

运用有限元数值模拟法研究了轿车车顶结构的模态特性、抗凹性能、覆雪强度、抗压强度等结构性能。系统评价了轿车车顶结构的静态、动态性能,包括载荷、边界条件的设置等,并给出了相应的评价准则及适用范围。将各个工况下的评价体系进行整合,得到合理的综合评价体系,为整车设计或车顶结构的相关产品研发提供了参考。