汽车论文|客车侧翻碰撞加速度评价的研究

本文在依照GB/T17578-1998进行客车实车侧翻试验的基础上，对客车侧翻碰撞的加速度评价进行了研究

本文在客车侧翻试验的基础上，研究了客车侧翻碰撞的加速度评价指标。从最大加速度、平均加速度和加速度均方根三个方面对客车侧翻碰撞加速度进行了评价。这三个加速度指标可以作为评价客车侧翻碰撞安全性改进效果的依据。

    一、前言

    随着我国公路高速客车市场的蓬勃兴起，客车安全性日益受到人们的关注，客车被动安全性能研究逐渐成为一个热点，国外已经做了大量的研究工作。由于我国的标准GB/T17578-1998《客车上部结构强度的规定》尚没有强制执行，同时由于客车实车碰撞试验成本高、工作量大等原因，国内客车生产厂家一直没有开展客车侧翻试验的研究。

    我国的标准GB/T17578-1998以及欧洲的ECE R-66中都只对侧翻碰撞中客车车身变形，即生存空间指标作了要求，[1][2]这些指标能够说明客车车身结构的强度性能，但不能完全反映客车侧翻碰撞的安全性能。因此，本文在依照GB/T17578-1998进行客车实车侧翻试验的基础上，对客车侧翻碰撞的加速度评价进行了研究。

    二、客车侧翻试验

    为检验某大型客车上部结构强度、研究客车侧翻碰撞安全性能，我们进行了一次实车侧翻试验。客车侧翻试验按照GB/T17578-1998的要求进行。将试验客车放置在离地高80cm的水平可翻转试验平台上，采取措施防止客车纵向滑移和车轮的侧向滑移并确保客车各轴的同步侧倾，将试验台一端顶起，使得客车在没有摇晃和不受其他外力影响的情况下侧倾直至翻倒，侧倾角速度不应超过50°/S(0.087rad/s)。标准中规定，试验时及试验后，车身任何部分的位移都不允许侵入生存空间；生存空间内的任何部分都不能突出至变形的车身结构外。

图1 客车侧翻试验

   如图1所示，客车侧翻与地面发生碰撞后前后挡风玻璃破碎，左右围两侧玻璃完好，车身任何部分的位移都未侵入生存空间，同时生存空间内的任何部分都未突出至变形的车身结构外，达到GB/T17578-1998的要求。

    三、客车侧翻碰撞过程中的加速度

    客车侧翻碰撞过程是客车的动势能在与水泥地面发生碰撞中转化为其他形式能量的过程。客车侧翻碰撞时间极短，客车与水泥地面的摩擦力与碰撞力相比要小得多，摩擦消耗的能量可以忽略，因此可以认为客车碰撞前的总能量 几乎全部被客车车身的变形所吸收。

图2碰撞瞬间重心位置示意图

    因此有：

    m-客车的空载质量；
    g-重力加速度；
    △h-重心竖直位移量
    F-客车碰撞过程中所受的载荷；
    s-在F力作用下车身的变形；
    T-从开始碰撞到碰撞结束的