林繁国等

摘 要：根据国家车辆高速碰撞法规要求，利用Hypermesh软件建立客车正面碰撞有限元模型，并基于Ls-Dyna求解器对客车正面撞击速度为50km/h进行数值仿真，得到了整车变形情况、碰撞力曲线、整车加速度曲线和前围板侵入量，这些数据对客车的结构设计具有重要参考价值。

关键词：客车；碰撞；仿真分析；前围板

基金项目：重庆交通大学研究生创新基金项目（20130138）

Non-linear Finite Element Analysis for Bus High-speed Crashing Performance

LIN Fan-guo， WAN Zhao-jun，QU Xian

（School of Mechatronics and Automobile Engineering， Chongqing Jiaotong University， Chongqing 400074， China ）

Abstract： According to the national vehicle speed collision regulations，this paper utilized Hypermesh software to establish a finite element model of the mini bus for crashing， and the ANSYS/Ls-Dyna solver was used for the numerical simulation of the bus under the velocity condition as 50 km/h， got the vehicle deformation ， the curve of collision force ， the curve of vehicle acceleration and the intrusion of dash panel，these data have important reference value for the structural design of passenger cars。

Key words： bus； impact； simulation analysis； dash panel

随着机动车辆和公路交通的快速发展，全球交通事故死亡总人数每年也在持续增长，据统计全球每年将近有120万人死于交通事故[1]，据统计，我国2011年死于交通事故的人数达6.5万人，交通事故已经成为危害人类安全的重大问题，并且在这些交通事故中碰撞事故为主要形式，碰撞事故造成的死亡人数占60%。为此提高车辆的被动安全尤为重要，在汽车碰撞安全性研究中，为了保证驾乘人员有足够的生存空间，驾乘舱不应有过大的碰撞变形。

本文利用仿真软件Hypermesh和Ls-dyna对客车整车100%正面刚性壁障碰撞安全性能进行数值模拟，得到整车变形情况、碰撞力曲线、整车加速度曲线和前围板侵入量。这对于提高客车的安全性设计具有重要参考价值。

1 碰撞模型的建立

本次仿真实验参考国内某客车模型尺寸，客车的主要参数总长4140mm，宽1590mm，高1935mm，整备质量1060kg。

碰撞过程中，障碍壁墙基本不变形，因此墙壁可以选用MAT20号刚性体材料。画分网格时，面网格单元为20mm，体网格单元为20mm，单元总数为889579，节点为983019，三角形单元总数为31493，比例为3.5%。整车模型使用的主要材料为DC01、DC03、BLD、20#、B340/590DP、BUSD、ABS、PP等。……