10.16638/jki.1671-7988.2017.17.024
一种基于欧标要求的重卡侧防护装置设计
李军领,孙元,宋恺
(安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽合肥230601)
摘要:文章对重卡侧防护装置和ECE R73进行了简介,针对重卡侧防护装置的设计做了一般阐述,主要包括侧防护的尺寸参数设计和强度设计,并用CAE软件对其强度进行理论分析,得出最终的设计结果。
关键词:侧防护;ECE R73;结构设计;CAE分析
中图分类号:U462.1 文献标识码:A 文章编号:1671-7988 (2017)17-65-02
The Design About The Heavy Truck Lateral Protective Devices(LPD) To Meet The Standard of Economic Commission for Europe(ECE)
Li Junling, Sun Yuan, Song Kai
( Anhui Jianghuai Automotive group Co., Ltd., Anhui hefei 230601 )
Abstract: The article simply introduces a kind of heavy truck LPD and the standrad of ECE R73. It mainly introduces the design of the LPD, including the design of the size parameters and intensity. We get final design results through the theoretical analysis in CAE software.
Keywords: LPD; ECE R73; The Structure Design; CAE Analysis
CLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)17-65-02
引言
侧防护的功能就是保护无防御行人,以免其跌于车侧而被卷入车轮下,为了能够切实起到保护行人的作用,ECE R73对侧防护的技术条件提出了详细的要求。本文以法规要求为切入点,对侧防护的设计作简要介绍。
1 侧防护装置概述
安徽江淮汽车集团
侧面防护装置(LPD)包括纵向构件(侧护栏)和连接到底盘纵梁或车辆其它结构件上的装置(固定件,一般指安装支架),设计用来有效地保护无防御行人,以免其跌于车侧而被卷入车轮下,车辆上的部分零件也可以被用来作为LPD。2 ECE R73技术要求简述
2.1 尺寸参数要求
表1 侧防护尺寸要求
2.2 强度要求
当用直径220mm±10mm的圆形平压头施以1kN的静压力垂直作用于该装置外表面的各部分时,其因受力而产生的变形在施压中心点测量应满足:(a)防护装置在最后250 mm段的变形量不超过30 mm;(b)其余部分变形量不超过150 mm。
3 侧防护装置设计
3.1 尺寸及结构设计
侧防护分为左右两侧,在条件允许的情况下,尽可能将
作者简介:李军领(1986-),男,车身总布置设计工程师,现就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司,主要从事中重型商用车车身设计。
汽车实用技术
66 2017年第17期
左右做成对称的。这样可以减少部件种类。以左侧为例,分为侧护栏和安装支架,侧护栏由横杆2个、横杆封头2个、矩形加强管(若干)、连接加强板(若干)组成。
横杆是侧护栏主体,起主要的强度支撑作用,横杆封头不但可加强侧护栏同时也是消除锐边的措施,矩形加强管、连接加强板是增加侧护栏刚度的,连接加强板同时还是侧护栏和安装支架的连接纽带;侧护栏焊接完成后两头要进行锐边打磨,打磨圆角要求R4~R5。
安装支架由竖支架、圆管、安装底座组成,圆管一端和安装底座采用摩擦压力焊连接,此方式连接强度高、表面美观、无焊缝不易生锈;竖支架焊接在圆管另一端上用来安装侧护栏,底座通过螺栓安装在车架侧翼面。
法规强相关尺寸设计如下:横干截面高度为120mm、横杆间距290mm、外侧面相对后轮外侧内缩10mm、两端距离前后轮间距275mm、外露棱边圆角R4~R5;下边缘离地高度为510mm。经与法规要求比对,尺寸均符合要求。
法规规定检测侧防护的力为1KN,一般Q235材料通过上述结构即可满足强度要求;圆管材料选20-51×4、竖支架料厚4mm、横杆和封头料厚2mm、矩形加强管料厚1.5mm 即可、连接加强板料厚4mm。
图1 侧防护装置尺寸及结构示意图(单位:mm)
3.2 CAE分析
为验证该侧防护装置的强度,用CAE软件对其进行强度分析。对侧防护的结构、安装支架布局初步分析,出最可能是强度最薄弱的点,在这些可能的薄弱点分别加载1KN静力。分析结果如下:
图2 薄弱点的受力应变分析
由上图中看出,各点加载过后,薄弱点A处的最大应变为2.41mm,薄弱点B处的最大应变为1.96mm均远小于法规要求的25mm(B处要求为150mm)。为了进一步验证该装置的强度,将该装置拿到国内某大型检测中心进行台架试验,试验结果为合格。因此可以得出,该侧防护装置的强度符合ECE R73的强度要求。
4 总结
本文主要针对重卡侧防护装置设计进行了阐述,对照ECE R73法规要求进行符合性设计,包括尺寸参数的设计和强度结构的设计。其优点有成本低、可以根据整车布置需求做适应性变动。该装置的结构和设计思路可推广到其他同类型的装置中去。
参考文献
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