准 。国外许 多商用 车 生产 厂家 和研 究 机构 都 已深入 用 车驾 驶室 Ｃ Ｅ仿真 分析 ， Ａ 以此验 证该 商用 车 驾驶
开展 商用 车被动安全 性的仿真分析和试验研 究工 室 的安 全性 ．
作 。其 中包 括 商用 车 驾驶 室 的抗撞 性 分析 、前 后 防 护 装 置 分 析 和 碰 撞 过 程 中驾 驶 室 内乘 员 伤 害 分 析
４ ９
汽车实用技术
２１ ０ ２年第 ５期
其加 强板 、地 板 、侧 围等吸 收 。
２２ 乘员 生存 空 间分析 ．
力 才 能打开 。
法规 要 求碰撞 后 ， 驾驶 室要 拥有足 够 生存 空 问 ， 保证 第５ 百 分位 男性 人 体模 型各 部 分与 车身 内饰 及 Ｏ 转 向盘 、转 向管 柱有足 够 的空 隙 。从 图４ 克制 ，碰撞 后转 向盘 与假 人腹 部有４ ｍｍ空隙 ， 向管 柱及 附近 ８ 转 内饰 与 人体模 型膝 部 有４ｍｍ间距 ， ８ 能保证 在碰 撞 结 束 后人 体模 型 的生存 空 间。
ｄ ｆ ｒ ｔｏ ｄｔ ｅｅ ｅ ｇ ｂ ｏ ｐ ｉｎ ａ ａｙ ｉ ，ｓ ｍｍａｉ ｅ ｅｉ ｆｕ ｎｃ ｆ ｅｍａ ａ ｔ ｒ ｅｃ ｌｉｉ ｎ， ｅ ｏ ｍａｉ ｎａ ｒ ｙａ ｓ ｒ ｔｏ ｎ ｌ ｓｓ ｕ ｎ ｈ ｎ ｒ ｚ ｄｔ ｌ ｅ ｅｏ ｔ ｉ ｆｃ ｏ ｓｉ ｔ ｏ ｌｓｏ ｈ ｎ ｈ ｎ ｎｈ ｈ ｏ ｔ ｅ ｃ ｍｍｅ ｃａ ｖ ｈ ｃｅ ｒ ｎ ｅ ｄ ｌｍ ｍｐ ｃ ｄ ｍｍｙ ｌｖｎｇ ｐａ ｅ ｒ ｉｌ ｅ ｉｌ ｆｏ ｔ ｐ ｎ ｕｕ ｉ ａ ｔ ｕ ｉ ｉ ｓ ｃ ｗａ ｕ ｎ ｉ ｔｖ ｌ ｖ ｌ ａ ｅ ｈ ｅ ｓ ｑ ａ ｔ ａ ｉｅ ｙ ｅ ａｕ ｔｄ．Ｔ ｔ ｃ ｍｍｅ ｃａ ｅ ｉ ｌ ａ ｅｙｗａ ａ ｉ ａｅ ｅｓｍｕ ａｉｎ ａ ａ ｙ ｉ． ｏ ｒ ｉ ｌ ｈ ｃｅｓ ｆ ｔ ｓｖ ｌｄ ｔｄ ｉ ｔ ｉ ｌｔｏ ｎ ｌｓｓ． ｖ ｎｈ Ｋｅ ｗｏ ｄ： ｍ ｍｅ ｃａ ｅ ｉｌ ， ｐ ｎ ｌ ｙ ｒ Ｃｏ ｒ ｉ ｌ ｈ ｃｅ ｖ ｅ ｄｕ ｕｍ ｎａｙｓｓ ＣＡＥ ｎａｙ ｉ ａ ｌ ｉ， ａ ｌｓｓ
负荷 相 当 的载荷 ， 最 大不 超过 １ ｔ 但 ０；驾驶 室 后 围强 中节 点数 １２３ ８个 ，结构 部件 数 目为 １１个 。依 １０４ ９
度 施 加载 荷 载荷 与 车辆 最 大承 载质 量 成 正 比 ，要求 照 法规 定义 摆 锤和 驾 驶 室之 问的位 置关 系 、试 验边 每 吨 载重 施加 ２ ＫＮ 静 载荷 。试验 完毕 后 ．将第 ５ 界 条件 和接 触 。 ０ 百分 位 男性 的人 体模 型 放 人驾 驶室 ．检验 乘 员 生存
一
图 ６ 门框压缩量
综上 所述 ，该 商用 车在 Ｅ Ｅ Ｒ ９ 摆 锤碰 撞 过 Ｃ ２前
一
初始 生 存空 间 碰 揠 后 生 存 空 间
程 中满足 法规各 项要 求 。
３ 、结束语
根据 对 Ｅ ＥＲ ９ 规 中摆锤撞 击 试验 和相 关文 Ｃ ２ 法
献 的研 究 ，确 定 了研 究 思路 的开 展 以及评 价指 标 。
ｉ ｎ ｕ ｕ Ｃｒ ｓ Ｚｈ ｏ Ｓ ｉ ｉ ｎ Ｐｅ ｄ ｌ ｍ ａ ｈ ａ ｈｙ
（ ｈ ａｘ ａ ｙ ｔ Ａｕｏ ｂｌ Ｃ ． ｔ ，ｘａ １ ２ ０ Ｓ ａ ｎ ｉ ｖ ｙ ｔｍｏ ｉ ｏ，Ｌ ｄ ｉ ７ ０ ０ ） Ｈｅ Ｄｕ ｅ ｎ Ａ ｓ ａ ｔＴ ｋｎ ｃｍ ｒｉ ｅ ｉ ｅ ａ ｓ ｓａｃ ｊｃ，ｗ ｓ ｂｉ ｅ ｅ ｅ ｄ ｌ ａｄｃｂ ｎｔ ｂｔ ｃ： ａｉｇａ ｏ ｍｅ ａｖｈｃ ｂａ ｒ ｅｒｈｏ ｅｔ ｅ ｔ ｌｈ ｄ ｈ ｎ ｕ ｍ ｉ ｒ ｃｌ ｌｃ ａｅ ｂ ｅａ ｓ ｔ ｐ ｕ ｎ ａｆ ｅ ｉ
设 计 研 究
汽 车 实 ｊ 技术 ｛ ｊ
Ａ ｊ （Ｍ ＢＩ Ｐ ｔＴ ） Ｏ ＬＥ Ａ ＰＬＩ ＥＣ ＮＯ ＯＧ ＥＤ Ｔ Ｈ Ｌ Ｖ
２ 年 第 ５ ０ｌ ２ 期
２０ ｌ２ ＮＯ．５
某商用车摆锤碰撞 安全性 Ｃ Ｅ分析 Ａ
赵 世 宜 （ 陕西重 型汽 车有 限公 司 ，陕西 摘 西安 ７ ００ ） １２０
所示， 悬置 板 覆 盖件 组成 ，结构之 间主要 通过 ２层 、３层 点 焊 摆锤撞击试验中以上部分吸能 比例见图３
及 缝焊 焊 等方 式进 行 连 接 。 因此 ，对 驾驶 室 主体 采 支架 吸 收 的 能量 占比最 高 ，悬 置支 架起 到 了传 力 、 用 四边 形 壳单 元 ，结 合 少部 分三 角 形 单元 对模 型 进 吸 能 的作用 ，其 次 能 量 吸收 主要 通 过前 围、纵梁 及
因素 ，对 该商用 车 的前摆 锤碰撞 假 人生存 空 间进行 了定量评 价 ，在 仿真 分析 中验证 了该商 用车 的
安全 性 。
关键 词 ：商用 车 ；摆锤 分析 ；ＣＡ Ｅ分 析 ＣＡＥ ｎ ｌ ｓｓｏ ｈｅＳ ｆ ｔ ｆＣｏ ｍ ｅ ｃａ ｕ ｋ Ａ ａ ｙ ｉ ｆｔ ａ ｅｙ ｏ ｍ ｒ ｉｌ Ｔｒ ｃ
…
。
１ 、前摆锤碰撞有限元模型
我 国法规 《 用车 驾驶 室乘 员保 护》［基 本借 鉴 １１ ＣＥＲ ９商用 车正面 撞 击试验 商 ２ １ ． Ｅ ２ Ｅ Ｅ Ｒ ９旨在 对货车 驾驶 室 强度 及其 与车 架 间 Ｃ ２ 的连接 强度 做 出规 定 ，使 得车 辆在 翻 车 、撞击 等 恶
性 事 故 中能够 为车 内乘员 提供 足够 的生 存 空间 ，保
作者简介 ： 世宜 ， 赵 工程师 ， 现就职于陕西重型汽车有 限公
司汽车工程研究 院 ，研究 领域 ：汽车 Ｃ Ｅ分析 。 Ａ
２１年第 ５ ０２ 期
赵 世宜：某商用车摆锤碰撞 安全性 Ｃ Ｅ分析 Ａ
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障乘员安全Ｉ。现行的 Ｅ Ｅ Ｒ ９为 １９ Ｃ ２ ９ ９年通过 的 行 离 散化 。为保证 计 算 精度 ，尽量 采用 四边 形 单元 ，
规 体 系有 欧洲经 济委 员会 法规 Ｅ Ｅ Ｒ ９ Ｃ ２ 、瑞 典 国家 规 是货 车企业 无法 回避 的 问题 。本 文依据 Ｅ ＥＲ ９ Ｃ ２ 法 规 Ⅵ Ｓ ２ ０ ：９ ０ ３２ 、美 国工程 师协 会标 准 Ｓ Ｅ标 法规 中关于 商用 车摆 锤撞 击 安全 性 的要 求进 行 某商 Ａ
ｅｅ ｎｔｍｏ ｅ ｎ ｎ ｄ ｌ ｍ ｍｐａ ｔｍ ｏ ｅ ， ａ ｃ ｒ ｉ ｏ ｔｅ ｃ ｒｅ ｐｏ ｄｉｇ ｐ ｏ ｉｉｎｓｏ ｌｍｅ ｄ ｌａ ｄ ｐｅ ｕ ｕ ｉ ｃ ｄ ｌ ｃ ｏ ｄｎｇ ｔ ｈ ｏ ｒ ｓ ｎ ｎ ｒ ｖ ｓｏ ｆｔ ＥＣＥ ｈｅ Ｒ２９ ．
Ｊ
．
本 文分 析 某重 型商 用车 在施 行 Ｅ ＥＲ ９的 摆锤 Ｃ ２
撞 击 能量 分 别 由驾 驶 室变 形 、驾驶 室 向Байду номын сангаас 移 动
冲击 试 验（ １试验 Ａ 中是 否可 以满足法 规 规 定乘 和 悬 置弯 曲变 形 消耗 掉 。驾驶 室 主要 部件 可 分 为前 图 ）
前 员 生存 空 间及碰 撞 后 车架 与 驾驶 室 仍然 保持 有 效连 部 （ 面 罩 、前 围外板 、前 围 内板 、圈梁 及 仪表 板支 、 后 、 接要 求 Ｉ。依据 Ｅ ＥＲ ９在 Ｈ ｐ ｒ ｓ ６ Ｊ Ｃ ２ ｙ ｅｍｅｈ软件 中建 立 架 相 关零 件） 后 部（ 围 内外板 及其 与 地板连 接 件） 顶 、下 部（ 板 、纵梁 、纵梁 加 地 了 该商 用车 正 面摆 锤撞 击 虚拟 试 验 分析 模 型 ．虚拟 上 部（ 盖 及其 加 强板） 、 车 试 验 的有 限元 模型 如 图 ２所 示 ，计 算求 解采 用 强板及 地 板 附件） 左 部和 右部 （ 门及 相 关件 、侧 围 、驾驶 室 前后 悬 置等 部分 。 Ｒ ｄｏ ｓ 件进 行 。 型商 用车 驾驶 室 由大 面 积 的薄 内外板 及 其相 关连 接件 ） ａ ｉｓ 软 重
要 ：以某款 商用 车 驾驶 室为研 究对 象 ，参 照 Ｅ ＥＲ ９的相应 规定 ，建立 了摆锤 和 驾驶 室 的有 Ｃ ２
限元 模 型及摆 锤撞 击 的仿真 模型 ，对某商 用 车进行 前摆 锤碰 撞模拟 分 析 。通 过对过 程 能量 的验 证
证明了模型本身的正确性。对主要部件的变形及吸收能量的分析，总结出了影响碰撞结果的主要
１０ ＋２ ０ ５ ０ 一５ Ｋｇ 刚性 摆锤 以一定 能量 撞 击驾 驶 室 ；顶 四边形 最 大单 元 内角 小于 １ ５度 ，最 小单元 内角大 ３
压 强度试 验 要求 驾驶 室结 构 能承 受 与车 辆前 轴 最大 于 ４ 度 。该 有 限元模 型共 包 含 １７７０个 单元 ．其 ５ ２３ ９
引 言
欧洲 法规 Ｅ ＥＲ ９０ ， Ｃ ２ ．２ 此法 规对 新定 型产 品 自 ２ １ ０１
年 ７月 １日实施 。与此 同时在 国 内外 市场 竞争 日趋
美 国 和 欧洲 对 商 用 车 被 动 安 全 性 问题 关 注 较 激烈 的情 况 下 ， 国内许 多商 用车 生 产厂 家积 极 开拓 早 ， 目前 ， 国际上 关 于商 用车 驾驶 室 强度试 验 的法 国内外 市场 ，满足 国 内外 日趋 严格 的商 用车 安全 法
需 与车 架 保持 连接 ，车 门不 得 自行 开 启 ，但 试 验 后 不 要钱 车 门能够 开 启ｐ。 Ｊ
Ｅ Ｅ Ｒ ９０ 法 规 中正 面 摆锤 撞 击 试 验模 拟 两 Ｃ ２ —２
车 追尾 碰撞 情 况 ，矩 形 刚性 摆锤 的 尺 寸相 当于 前 面
图 ２ 货车驾驶室有 限元模型
Ｔ ｒ ｕ ｈ ｔ ｅ ｐ ｏ ｅｓ ｏ ｎ ｒ ｙ ｉ ｖ ｒ ｅ ｈ ｏ ｅ ｔ ｅ ｓ ｏ ｅ ｍｏ ｅ ．Ｔ ｅ ｍａｎ ｃ ｍｐ ｎ ｎ ｓ ｏ ｅ ｈ ｏ ｇ ｈ ｒ ｃ ｓ ｆ ｅ ｅｇ ｓ ｅ ｉ ｄ ｔ ｅ ｃ ｒ ｃ ｓ ｆ ｔ ｄ １ ｈ ｉ ｏ ｏ ｅ ｔ ｆ ｔ ｉ ｆ ｎ ｈ ｈ