积分迭代模式优化对侧翻一步碰撞算法的改进*

陈轶嵩，陈子童，王 童，刘永涛，罗 耿

（长安大学汽车学院，西安710064）

前言

我国综合国力不断提升，人均可支配收入逐年攀升，汽车保有量持续增长，逐渐成为家庭生活必需品，极大促进了汽车工业发展［1］。但与此同时城市交通状况也越发拥堵，大气环境污染进一步恶化，要求我们大力发展公共交通［2］。随着公路客运蓬勃发展，城市公交车及客运大巴是人民短途出行优选的交通工具［3］；但一些恶劣客车交通事故也时有发生。由于客车载客量较大，一次事故动辄造成大量人员伤亡，带来巨大损失，其中客车侧翻死亡率最高，危害极大。如何提高客车侧翻安全性，保护驾驶员及乘员生命安全，已成为世界各国研究人员亟待解决的迫切任务［4］。

客车侧翻一步碰撞算法是作者参考板料冲压一步成型算法思想［5］，提出的一种用于客车侧翻碰撞模拟分析的新算法。对于板料冲压一步成型算法，Batoz等［6］在1989年开始提出“逆方法”，对冲压件厚度及应力分布进行了预测；柳玉起等［7］对应用一步逆有限元法模拟冲压成形过程中的褶皱、回弹及失稳问题进行了研究；陈伟等［8］又在金属板料冲压一步逆成形算法的基础上，初步探讨了更具工程应用前景的“一步正”板料成形模拟算法，快速进行金属板料冲压成形性能评价，并收到了良好效果。借鉴该算法核心思想，客车侧翻一步碰撞算法同样基于非线性全量理论，利用了侧翻碰撞过程中能量转换关系，与现有LS⁃DYNA等增量法软件相比，在略牺牲一些计算精度情况下，大幅提升了模拟效率。……