专用车辆——校车课件

1、专用校车设计LCK6736DX长度7.3米的专用校车专用校车现状及需求分析车身骨架设计仿真应力分析安全新技术的应用 市场需求 国家标准专用校车现状及需求根据美国交通局的统计资料，在美国目前共有学生4350万学生，乘用校车比例为54%，现有校车50万台，近几年我国中小学生的总体数量在1. 8亿左右，若以美国校车为参照，预计将有9000万学生需要乘坐校车，校车需求量在100万台左右。根据教育部不完全统计，目前我国用于校车运营车辆为28. 5万辆，实际满足标准的不足2. 9万，数量仅为10%。车身骨架设计车身骨架是整个车身的刚性基础，对于整车安全性至关重要，其作用是承受客车自身载荷和运动过程中车身所

2、受到的扭曲、颠簸、冲击力以及震动载荷。在骨架设计中需提高单件以及总成的强度和刚度，制造过程中解决骨架变形、车身断裂以及型钢钢板焊接不牢等问题。在车身骨架结构设计过程中，一般采用下图所示的流程。底盘车架布局设计地板及车身骨架的设计 地板骨架 地板骨架设计总体要求:a)具有足够的强度;使车内附件安装安全可靠。b)提高整车骨架的刚度和密封性。c)最大可能的使整车质量减小，提高燃油经济性，降低整车成本。d)提高整车维修方便性。 本车地板骨架采用格栅式桁架结构，由几种不同截面型钢拼焊接组成。根据整车骨架封闭环要求，在乘客门前后、后轮前后、车身中间以及后端布置格栅，第一二格栅根据乘客门宽度要求，要求第一格

3、栅与乘客门前立柱对齐焊接，第二格栅与乘客门后立柱对齐焊接，第四五格栅根据后桥前后布置，第三格栅依油箱、骨架封闭环以及侧窗分块等要求确定，格栅之间采用型钢和槽钢前后连接。 侧围骨架 基于大中型专用校车要求从两侧立柱采用整体通立柱结构(侧窗上纵梁到底横梁之间立柱，要求中间不得拼焊)，选择承载能力大强度高的腰梁在封闭环中的整体窗立柱之间连接，窗立柱下端裙边梁与底架牛腿采用斜支撑连接，形成栅格结构，此种结构整体承载力更大，立柱之间用斜撑增加强度。左侧骨架由侧窗立柱型钢、窗下沿型钢以及斜支撑型钢组成。 顶盖骨架顶盖骨架形式是由纵梁与横梁形成交叉的栅格结构，由两根纵向P型钢、8根顶弯梁、多根纵向连接型钢以

4、及天窗、顶灯、风道等固定组件组成。须满足结构强度又保证其与侧围骨架以及前后围骨架立柱形成封闭环结构。关键设计参数有:顶盖总长、顶弯梁间距、空调组件(进风口宽度、空调固定方式等)、天窗组件。顶盖骨架总成见图3.7所示。 前围骨架 前围骨架设计满足整车骨架的强度与刚度，在倒车镜、仪表台、雨刮电机等附件固定牢固可靠的前提下，布置尽量简约。为加大驾驶员视野空间的要求，设计较大的前风挡玻璃。本车发动机为前置状态，重点考虑发动机上部的检修空间以及检修的方便性。GB 24407标准中要求:专用校车应安装前保险杠。保险杠应连接到车架或车身骨架上。向前伸出到散热器格栅、前照灯、引擎盖部分等的前面，向外延伸到轮罩

5、的外缘，以提供最大的保护。 后围骨架 专用校车应安装后保险杠，保险杠应连接到车架或车身骨架上，应包住车身后角。后围骨架由后风挡玻璃支架、后安全门门框以及后保险杠固定梁三部分组成。 本车采用半承载式车身底架，桁架结构和槽形纵梁相结合的承重方式，采用矩形管焊接成一个整体骨架，整车骨架形成一个封闭环的受力结构，当车身受到颠簸、扭曲以及瞬间撞击，车架与车身六大片骨架一同受力，校车顶盖骨架与两侧骨架、前后围骨架以及底架组成了多个封闭环结构的截面，将车身受到的冲击力及时迅速的进行分散，封闭环骨架结构在GB 24407标准中明确要求。在力学上这种受力状态称为“应力应力流流”。校车车身骨架结构是由抗扭性很高的

6、矩形钢管构件焊接形成的空间框架。根据总布置设计中的关键参数再进行地板骨架、前后围、左右侧及顶盖分片总成布置。仿真应力分析 通过上图可以看出，左侧骨架的最大应力在80Mpa左右，主要集中在轮罩弯弧的型钢对接处，通过下图对左侧骨架的结构进行调整，同时进行分析结果如下:根据上面的结果分析可知:弯曲工况的最大应力出现在地板骨架第三格栅处，数值在90MPa左右;车架的应力较小，数值在50Mpa左右，分布在前悬和后悬的附近;左侧的最大应力在80Mpa左右，位置在轮罩上方座椅角钢处;顶盖的最大的应力为30Mpa左右，在与安全门前立柱的连接处。 根据以上分析结果可知:制动工况的最大应力集中点出现在地板骨架第三

7、格栅处，除应力集中外，最大应力值在110Mpa左右;顶盖骨架的最大应力值为40Mpa左右，出现在与安全门前立柱的连接处;左侧的最大应力在70Mpa左右，位置在后轮罩上方座椅角钢处;右侧的最大应力为60Mpa，位置在乘客们后与斜撑连接处;车架的最大应力为60Mpa，位置在前端牛腿与车架的连接处。 校车车身饭金布置以车身总体布置要求，重点对车身结构设计进行分析，采用有限元分析、CAD的应用对车身骨架强度刚度优化设计，完成校车饭金部分的总体布置。制动工况侧翻仿真分析 根据校车原设计方案建立了侧翻仿真模型，并应用LS-Dyna软件进行仿真。仿真时间从校车接触地面发生碰撞时刻开始，到第一次碰撞结束、校车

8、发生回弹结束，仿真时间为200 ms，总的过程为:开始触地一一持续变形一一达到最大变形一一逆向翻转一一反弹。校车安全新技术的应用 校车安全是一项庞大、复杂的系统工程，涉及的范围越来越广、越来越细，并朝着集成化、智能化、系统化的方向发展。1)车身颜色:根据GB24315校车标识中要求校车底色通体为黄色。2)装配“SCHOOL BUS电子路牌、停车信号臂，当学生上下车时，停车示意灯及信号臂打开，提醒过往车辆、行人注意避让; 3)安装轨道偏离预警装置:在校车驾驶员驾驶过程中疲劳或其他原因引起的无意识车道偏离时进行声光信号报警，使驾驶员及时纠正行驶方向。4)安装司机疲劳驾驶预警装置:该系统通过安装在仪表台上的监控摄像头实时监测司机的眼部动作，司机瞌睡的时候，该系统会发出“请专心驾驶”的声音以提醒司机。5)安装校车刷卡机:学生上、下车刷卡时，IC卡信息通过平台给其对应的手机号码发送短信，让父母了解孩子的实时动态。6)配置中联智通运营管理系统，可实现以下功能:车辆定位功能:通过GPS的定位功能实现车辆的实时位置查询、历史轨迹回放、车辆的运行调度。