摘要：为咨议搭客正在大客车正面碰撞事情中的毁伤机理，设置某全承载大客车有限元模子，并通过试验验证有限元模子的仿真精度。基于验证模子对区别碰撞速率要求下大客车车身组织力学反映、生活空间、座椅固定件强度、乘员运动反映和毁伤等举行归纳说明及评判。结果证据:高速碰撞要求下，驾驶员生活空间容易被侵入，座椅固定件强度存正在失效的危机;乘员头部、颈部和胸部的毁伤值受碰撞速率、安静带类型和乘员地点影响较大; 三点式安静带珍爱恶果明白优于两点式安静带。

闭头词：全承载大客车; 被动安静性; 正面碰撞; 仿线、小引大客车具有载客量大、运输功效上等甜头，是公途 客运的紧要交通东西，其安静性尤为紧急［1 － 2］。据统计，我国与大客车闭系的交通事情占整体道途交通事情的 40% ～ 50% ，个中 50% ～ 60% 的大客车交通事情是正面碰撞事情［3 － 4］。如陕西安康“8． 10 ”和江苏长深 “9． 28”等尤其强大道途交通事情，均为正面碰撞事情，酿成要紧的乘员伤亡和物业牺牲。以是，发展对大客车正面碰撞事情中乘员毁伤影响成分的咨议，对提拔道途交通安静和改良大客车安静机能具有紧急旨趣。

我国《客车座椅及其车辆固定件的强度》( GB 13057—2014) 规章了座椅台车以 30 km / h 碰撞速率和给定加快率要求下乘员的毁伤值和座椅及其固定件强度［5］，但由陕西安康“8． 10”事情探问申诉可知涉事大客车以 80 km / h 摆布的速率正面碰撞秦岭地道端墙，前部组织产生要紧变形，车内座椅除结尾一排外整体零落并叠加正在沿途。驾驶区空间被齐全侵入，搭客众因座椅零落挤压致死［6］。国家法式哀求与本质事情工况存正在较大差别。目前国表里鲜有针对大客车正面碰撞的试验举措和评判法式。飞驰大客车 Steinmetz G 通过整车以 25 km / h 碰撞速率 100% 重叠撞击刚性壁障的试验举措对众款大客车前碰撞组织安静机能举行验证［7］。美国NHTSA 对长 13． 7 m 的大客车举行 48 km / h 正面碰撞试验，驾驶区被齐全压溃，该实习紧要视察座椅组织和其区别地点对搭客安静的影响［8］。我国自 2014 年着手， 由重庆车辆检测咨议院牵头，共同国内主流客车企业和检测机构发展席卷 8 台大客车和 4台轻型客车正面碰撞试验咨议，采用的试验举措为整车以 30 km / h 碰撞速率 100% 重叠碰撞刚性壁障［9］。

本文设置某 12 m 全承载大客车整车正面碰撞有限元模子，并举行 30 km / h 正面碰撞刚性壁障仿线 km / h 碰撞试验。通过仿真和试验结果比照，验证整车正面碰撞有限元模子的有用性，并基于验证模子发展区别碰撞速率要求下乘员毁伤影响成分说明。咨议结果看待《客车座椅及其车辆固定件的强度》( GB 13057—2014) 的修订和大客车被动安静性更正具有较好的参考价格。

欺骗 CATIA 软件设置某 12 m 全承载大客车三维模子，通过 stp 款式导入 Hypermesh 软件举行网格划分和参数创立，设置全承载大客车正面碰撞有限元模子，如图 1 所示。

为降低谋略功效，截取片面侧围骨架和地板骨架、地板和搭客座椅，安排有限元假人模子和安静带模子， 变成座椅台车碰撞有限元仿线 所示。

车身骨架原料大片面采用 Q235 － B，片面紧急立柱横梁采用HC700和 510L，底盘骨架原料大片面采用 QSTE700TM 和 HC700，车身外饰原料除玻璃外均为钢材和铝材。仿真模子所用原料参数睹表 1。

整车模子以 30 km / h 初速率正面碰撞刚性壁障，谋略年华为 200 ms。从整车碰撞仿线 排搭客座椅加快率弧线，输入座椅台车碰撞有限元模子， 谋略整车碰撞进程中假人动态反映。同时，发展整车实 车 30 km / h 正面碰撞刚性壁障试验

大客车举座变形仿线 可知，车身变形齐集正在整车前段，席卷前搭客门、前围蒙皮、车架前段。整车最大变形的仿线% 。因为碰撞壁障高 2． 5m，低于整车高度 3． 7m，导致优势挡变形和仿真存正在必定差别，但仿真和试验结果的举座变形趋向基础 类似。

第 2 排座椅安排 2 个假人，亲热窗侧假人系两点式安静带，亲热过道侧假人系三点式安静带，仿线 所示。碰撞后，座椅未显现固定点或侧挂点失效，座椅靠背寻常。三点安静带假人未遭受前排靠背，但两点安静带假人向前的位移较大，头部、膝部与前排靠背产生碰撞。乘员毁伤值仿线。

由表2 可知，假人头部、颈部、胸部和腿部的毁伤目标均知足《客车座椅及其车辆固定件的强度》( GB13057—2014) 相应哀求。但较量系两点安静带和三点安静带的假人毁伤值可知，系两点安静带的假人头部HIC、颈部弯矩和腿部力均比三点安静带高。紧要是由于两点安静带对假人的抑制缺乏，假人与前排座椅碰撞所致。仿真结果和试验结果举座趋向基础相通。

基于大客车正面碰撞事情探问数据和国表里学者环绕大客车正面碰撞咨议功劳［10 － 14］，总结导致乘员陨命情由紧要为: 1) 乘员生活空间被车身变形要紧侵入，因挤压摧毁导致伤亡; 2) 座椅与车身联贯失效，乘员被座椅挤压导致伤亡; 3) 乘员与车厢内部直接产生要紧碰撞，导致伤亡。基于已验证的有限元模子，对区别碰撞速率要求下大客车车身组织力学反映、生活空间、座椅固定件强度、乘员运动反映和毁伤等举行归纳说明及评判。

大客车正面碰撞时，驾驶员紧要摧毁情由为生活空间被侵入。采用已验证的仿线 km/h正面碰撞刚性壁障仿真说明，比照区别碰撞速率要求下，驾驶员生活空间侵入改变景况，如图6 所示。由图6可知，偏向盘被前部组织压溃变形后挤压侵入驾驶员生活空间，同时驾驶员后侧搭客区地板骨架向前变形，挤压驾驶员座椅向前侵入驾驶员生活空间，且驾驶员生活空间被侵入水准跟着碰撞速率的增大而增大。区别碰撞速率要求下，大客车前部组织变形随年华改变弧线km/h 要求下，最大变形约为318 mm，显现正在0．15 s; 当碰撞速率为40 km/h 时，最大变形约为752 mm，显现正在0．2 s; 当碰撞速率为50 km/h 时，最大变形为941 mm，显现正在0．18 s。整车最大变形跟着碰撞动能的增大而变大。

座椅与车身固定件联贯失效可导致座椅零落。固然我国《机动车运转安静技艺要求》( GB 7258—2017)规章未创立搭客站立区的大客车一共座椅应标配安静带［15］。但本质上搭客大都不肯系安静带。以是，本文思考1 种对座椅固定件最端庄的行使工况: 前排搭客系三点式安静带，后排搭客不系安静带。被视察座椅受到前排搭客通过安静带传达的拉力、后排搭客撞击力和本身惯性力等同时功用，如图8 所示。

从整车模子中提取区别碰撞速率要求下，第 2 排座椅地点加快率弧线 所示，并将加快率弧线和相应的碰撞速率行动初始要求输入座椅台车模子，谋略区别碰撞速率要求下乘员反映和座椅固定件强度状况如图10 所示。由图 10 可知，当碰撞速率为 30 km / h 和 40 km / h 时，座椅与车身联贯安稳，后排未系安静带假人前向运动被前排座椅反对; 当碰撞速率为 50 km / h 时，座椅腿与地板联贯失效，前排座椅无法反对后排未系安静带假人前向运动。

当搭客生活空间完全、座椅与车身联贯牢靠时，乘员毁伤紧要受碰撞速率、加快率波形以及安静带类型的影响。基于本钱思考，大客车常常第1 排座椅安装三点式安静带，其他座椅安装两点式安静带。以是，本文思考整车以30 km/h 和40 km/h 等碰撞速率要求下，第1排搭客系三点式安静带，第2 排搭客佩带区别安静带类型时乘员毁伤景况。区别碰撞速率和安静带类型的乘员摧毁目标睹表3。

由表3 可知，区别碰撞速率要求下，佩带两点式安静带假人头部和颈部摧毁值均明白高于佩带三点式安静带假人，更加是佩带两点式安静带假人颈部摧毁值高于法式哀求。佩带三点式安静带的假人头部、颈部和胸 部毁伤值跟着碰撞速率增大有所降低。佩带三点式安 全带假人，正在相仿碰撞速率要求下邻近过道的假人头 部、颈部和胸部的摧毁值略高于邻近窗户的假人相应毁伤目标; 但佩带两点式安静带假人，正在相仿碰撞速率要求下邻近窗户的假人头部、颈部和胸部的摧毁值略高于过道假人相应毁伤目标。大腿力目标均知足法式哀求，且安静带类型、碰撞速率影响和地点等成分对大腿力影响无明白的次序趋向。

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