王 童，陈轶嵩，刘永涛

（长安大学汽车学院，西安 710064）

前言

汽车保有量急剧上涨，人们出行生活越来越便利［1］。同时，恶劣交通事故数量呈现逐步上升趋势，给乘客生命财产带来重大损失［2］。其中，客车侧翻常造成群死群伤的严重后果，是最严重的交通事故类型之一［3］。如何最大限度预防侧翻事故的发生，加强客车结构侧翻碰撞安全性研究，不断提高客车侧翻碰撞安全性能，已成为全社会共同关注并努力解决的重要问题之一［4］。

客车侧翻一步碰撞算法，是参考板料冲压一步成型算法思想，提出的一种用于客车侧翻碰撞模拟分析的新算法［5］。借鉴该算法核心思想，侧翻一步碰撞算法同样基于塑性全量理论，利用侧翻碰撞过程中能量的转换关系。与现有LS⁃DYNA等增量法软件相比，在略微牺牲一点计算精度情况下，大幅提升了计算效率。算法可在车身设计初期，对结构侧翻碰撞安全性进行快速评价，缩短产品开发周期，同时，可为后续针对客车侧翻安全性的灵敏度分析、参数优化和拓扑优化算法研究提供必要支撑条件［6］。

在有限元数值模拟过程中，不同单元模型选择会对算法计算结果和效率产生较大影响［7］。因侧翻一步碰撞算法基于塑性全量理论，车体骨架由若干大几何尺寸薄壁杆件构成，侧翻碰撞过程主要受力特性为弯曲，故所有膜单元及比较简单的三角形薄壳单元均无法满足计算要求［8］。作者在客车侧翻一步碰撞初始算法中采用了四节点Mindlin组合壳单元作为分析单元类型。……