Компьютерное моделирование испытаний кабины грузового автомобиля для поиска путей выполнения требований правил ООН 29

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Обеспечение требуемого уровня пассивной безопасности грузовых автомобилей является актуальной задачей. Для решения этой задачи необходимо применение методов компьютерного моделирования.

Цель работы — поиск путей обеспечения пассивной безопасности грузовых автомобилей за счёт выбора соответствующей конструкции кабины.

Методы. При проведении исследования применялся метод виртуального моделирования испытаний кабины грузового автомобиля в соответствии с требованиями Правил ООН 29.

Результаты. Разработана расчётная модель кабины грузового автомобиля, позволяющая выполнять компьютерное моделирование испытаний по Правилам ООН 29. Основным требованием Правил ООН 29 является сохранение после проведения испытаний пространства в кабине, достаточного для размещения в нём манекена водителя. В рамках исследования проведено определение свойств материала (стали), используемого для изготовления кабин-прототипов разрабатываемого автомобиля, причём испытанные образцы были получены путём препарирования изделия-прототипа, то есть полученные результаты учитывают технологическую историю материала. Полученные данные о свойствах материалов использовались при разработке расчётной модели кабины. В разработанной и используемой расчётной модели учтены все особенности конструкции исследуемой кабины, в том числе расположение и характеристики сварочных точек. Исследованы различные варианты изменений конструкции кабины и их влияние на возможность выполнения требований Правил ООН 29. Установлено, что только увеличением (в разумных пределах) толщины отдельных элементов каркаса кабины и/или применения для их изготовления высокопрочной стали обеспечить выполнение требований Правил ООН № 29 в полном объёме не удаётся. На основе анализа деформации каркаса кабины-прототипа при приложении к ней нагрузки, соответствующей Испытанию C по Правилам ООН № 29 Пересмотр 2, сформулированы предложения по изменениям конструкции кабины, позволяющие выполнить требование Правил ООН № 29.

Заключение. Результаты исследования указывают на перспективность предлагаемых изменений конструкции кабины.

Об авторах

Сергей Андреевич Сергиевский

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

Email: s.sergievskiy@nntu.ru
ORCID iD: 0000-0003-4944-4254
SPIN-код: 8555-4440

канд. техн. наук, доцент кафедры «Автомобили и тракторы»

Россия, 603155, Нижний Новгород, ул. Минина, д. 24

Юлия Павловна Трусова

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

Email: trusovayp@nntu.ru
ORCID iD: 0000-0001-6715-3739

ведущий инженер Центра технических средств и технологий мониторинга окружающей среды

Россия, 603155, Нижний Новгород, ул. Минина, д. 24

Анастасия Александровна Морозова

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

Email: anastasia.smirnova96@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8787-2861

ведущий инженер Центра технических средств и технологий мониторинга окружающей среды

Россия, 603155, Нижний Новгород, ул. Минина, д. 24

Владимир Сергеевич Макаров

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

Автор, ответственный за переписку.
Email: makvl2010@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4423-5042
SPIN-код: 9834-6239

д-р техн. наук; профессор кафедры «Строительные и дорожные машины»

Россия, 603155, Нижний Новгород, ул. Минина, д. 24

Александр Александрович Шмелев

“КАМАЗ”

Email: ShmelevAA@kamaz.ru
ORCID iD: 0009-0004-2809-6945
SPIN-код: 6112-6322

инженер-конструктор НТЦ

Россия, Набережные Челны

Тимур Наилович Мансуров

“КАМАЗ”

Email: MansurovTN@kamaz.ru
ORCID iD: 0009-0000-7468-2073
SPIN-код: 3133-6306

инженер-конструктор НТЦ

Россия, Набережные Челны

Список литературы

  1. ГОСТ Р 41.29-99. Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении защиты лиц, находящихся в кабине грузового транспортного средства. Дата обращения 05.04.2024. Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200027818
  2. UN Regulations (Addenda to the 1958 Agreement). Дата обращения 09.04.2024. Режим доступа: https://unece.org/un-regulations-addenda-1958-agreement.
  3. OОО “Европейская металлургическая компания” [internet] Дата обращения 22.03.2024. Режим доступа: https://emk24.ru/wiki/en_steels/s500mc_1_0984_2186665.
  4. Ratzel M., Bois P.D., Fredriksson L.A., Schneider D. A study of mesh sensitivity for crash simulations: comparison of manually and batch meshed models. In: LS-DYNA Anwenderforum. Bamberg, 2005. Дата обращения: 05.04.2024. Режим доступа: https://citeseerx.ist.psu.edu/document?repid=rep1&type=pdf&doi=4fe74feb189b614c2aa495d4cdaadda2217beb60
  5. Шмелев А.В., Лисовский Э.В., Короткий В.С. Основы методики виртуального моделирования испытаний кабин грузовых автомобилей по требованиям пассивной безопасности // Механика машин, механизмов и материалов. 2015. Т. 33, № 32. Дата обращения 01.09.2024. Режим доступа: https://mmmm.by/pdf/ru/2015/03/9.pdf
  6. Орлов Л.Н., Рогов П.С., Тумасов А.В., Вашурин А.С. Повышение пассивной безопасности кузовов автобусов // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 3. Дата обращения 22.03.2024. Режим доступа: https://science-education.ru/ru/article/view?id=13019
  7. Зузов В.Н., Шабан Б. Совершенствование кабин грузовых автомобилей на стадии проектирования для удовлетворения требованиям пассивной безопасности // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. Вып. 12. Дата обращения 22.03.2024. Режим доступа: http://engjournal.ru/catalog/machin/transport/1130.html.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема проведения Испытания A.

Скачать (58KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схема проведения Испытания B согласно Правилам 29.02.

Скачать (54KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Схема проведения Испытания B согласно Правилам 29.03.

Скачать (68KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Схема проведения Испытания C согласно Правилам 29.02.

Скачать (75KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Схема проведения Испытания C согласно Правилам 29.03.

Скачать (51KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависимости “растяжение — нагрузка” для образцов с базой 50 мм.

Скачать (50KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Зависимости напряжений и деформаций, принятая для виртуального моделирования.

Скачать (141KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Участок рамы, включаемый в расчётную модель.

Скачать (108KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Расчётная конечно-элементная модель кабины автомобиля с полной массой 15 тонн.

Скачать (129KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Расчётная модель нагрузки для Испытания A (Правила 29.02 и Правила 29.03).

Скачать (91KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Расчётная модель нагрузки для Испытания B по Правилам 29.02 и второго этапа Испытания C по Правилам 29.03.

Скачать (94KB)
Метаданные
13. Рис. 12. Расчётная модель нагрузки для Испытания C по Правилам 29.02.

Скачать (88KB)
Метаданные
14. Рис. 13. Расчётная модель нагрузки для Испытания B по Правилам 29.03.

Скачать (91KB)
Метаданные
15. Рис. 14. Расчётная модель нагрузки для первого этапа Испытания C по Правилам 29.03.

Скачать (121KB)
Метаданные
16. Рис. 15. Размещение манекена в кабине с низкой крышей. Испытание A, энергия удара 55 кДж.

Скачать (175KB)
Метаданные
17. Рис. 16. Деформация каркаса кабины после удара цилиндрическим маятником (Испытание B по Правилам 29.03).

Скачать (96KB)
Метаданные
18. Рис. 17. Расстояние между нижней точкой рулевого колеса и поверхностью сиденья водителя в процессе Испытания B по Правилам 29.03.

Скачать (44KB)
Метаданные
19. Рис. 18. “Поворот” стойки петель дверей.

Скачать (137KB)
Метаданные
20. Рис. 19. “Параллелограммная” деформация кабины.

Скачать (140KB)
Метаданные
21. Рис. 20. Характерные точки каркаса кабины.

Скачать (98KB)
Метаданные
22. Рис. 21. Конструктивный элемент — силовая связь в полости двери.

Скачать (142KB)
Метаданные
23. Рис. 22. Элементы каркаса кабины, изменённые и добавленные в Модель 1.

Скачать (101KB)
Метаданные
24. Рис. 23. Элементы каркаса кабины, изменённые и добавленные в Модель 2.

Скачать (101KB)
Метаданные
25. Рис. 24. Деформация кабины после удара цилиндрическим маятником (Испытание B по Правилам 29.03): a — исходная модель; b — модель 1; c — модель 2.

Скачать (491KB)
Метаданные
26. Рис. 25. Расстояние от поверхности подушки сиденья водителя до рулевого колеса.

Скачать (131KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».