夏德伟，徐志强，施旭峰，范玉良，刘丽霞，王文静

(辽宁忠旺集团有限公司 北京技术与发展中心,北京 100020)

0 引 言

在客车的设计中，为保证客车发生侧翻时车内乘客的人身安全[1]，要求客车车身强度满足发生侧翻碰撞时车身变形不能侵入预设的生存空间。因此，客车车身和底盘结构设计的强度和刚度直接影响着乘客和司机的安全，为了提前预知设计缺陷，降低研发成本和提高客车的安全性，利用有限元计算分析方法[2]，模拟出客车发生侧翻时车身骨架的变形以及变形过程中车身是否侵入生存空间[3]，并以此来判断客车的强度和安全性能是否达到要求[4-6]。

基于GB/T17578和ECER66法规标准，以某中型客车车身骨架结构作为研究对象，建立其整车有限元模型，应用有限元软件进行准静态侧翻仿真分析，验证车身和底盘设计的可靠性和安全性。

1 模型的建立

1.1 模型概述

模型如图1所示，车身结构由前后围、左右侧围、底盘以及顶围组成。车身材料为Q345钢，连接方式为焊接和铆接。

图1 车身骨架结构

1.2 材料属性

客车车身和底盘材料是Q345钢，如表1所列忽略车身次要部分，比如蒙皮、内外饰等非承载件。

表1 车身材料属性

1.3 单元划分

对车身与底盘进行网格划分，单元为壳单元且标准尺寸为10 mm，对于焊接部分用tie连接，铆接处用节点耦合约束。得到整车的网格单元质量如表2所列。

表2 模型单元统计

单元的总数约为65万，其中三角形单元占比为1.08%，满足有限元分析的计算要求。

1.4 边界条件

对底盘约束四个轮子的安装位置处(耦合点位置)，结果如图2，约束该处节点的6个方向自由度。……