商用车后下部防护装置的有限元仿真分析

王乙牟，尹长城

（湖北汽车工业学院 汽车工程学院，湖北 十堰442002）

小轿车与重型商用车参与发生的追尾事故是最为严重的交通事故类型之一［1］。由于轿车相对于货车的质量小，在碰撞中它们的速度变化量越大，加速度就越大，导致的塑性变形量就越大，这将影响乘员的生存空间，严重时将发生小轿车“钻撞”事故，危害乘员财产生命［2-3］。研究表明，具有最佳离地高度、刚度及高效吸能的后防护装置能有效减少轿车乘员伤害［4-7］，防护装置在设计时应在减小对车内乘员的伤害的同时达到轻量化的目标［8-9］。根据GB 11567—2017 的相关技术指标，对某后下部防护装置进行静态加载及碰撞有限元仿真分析。针对原后下部防护装置的阻挡性能较差的缺点，通过比较2 种不同结构的改进方案，得到满足法规要求的较优方案。

1 法规要求与边界条件

1.1 静态加载试验

1）加载点的位置 如图1所示，静态加载试验分为两点加载和三点加载［10］。两点加载时，2个作用点P2之间的距离为700～1 000 mm，且相对于后下部防护装置纵向中心线或车辆纵向中心线对称。三点加载时，左右两边外侧2个加载点P1分别距离车辆后轴轮胎的最外端相切且平行于车辆纵向中心线的垂直平面300±25 mm，第3个作用点P3位于点P1和点P2之间、处于车辆中心垂直平面上。

图1 加载点位置示意图

2）试验载荷 两点加载时，每个点的加载力为100 kN，相当于车辆最大设计总质量50%的水平载荷，取两者之间的较小值，分别作用于如图1 所示的左侧及右侧加载点P2上。……