и совершенствования конструкций при недостаточной энергоемкости
и зачастую представляют собой рекламный характер. В настоящей
работе описан разработанный метод совершенствования конструкции
корпуса кузова для обеспечения пассивной безопасности при косо-
фронтальном ударе в соответствии с правилами ЕЭК ООН № 94 и
проиллюстрированы его возможности на примере усовершенствова-
ния кузова полноприводного автомобиля ВАЗ.
На рис. 2 представлена блок-схема, отражающая основную суть
разработанного метода. На первом этапе создаются конечно-элемент-
ные модели (КЭМ): корпуса кузова автомобиля (уточненная на базе
оболочечных конечных элементов (КЭ)) и основных агрегатов; гото-
вится математическое описание параметров конструкции (масса, тол-
щины и др.); проводится оптимизация сетки КЭ для достижения наи-
более качественного описания геометрии.
На втором этапе осуществляется предварительное решение соста-
вленной модели с базовыми параметрами. По результатам расчета
оцениваются максимальные перемещения основных элементов кон-
струкции, остаточное жизненное пространство и проводится анализ
поведения лонжеронов, стоек, двигателя, агрегатов трансмиссии и др.
выявляются наиболее податливые участки конструкции — инициаторы
деформаций; предлагается оценить расчетное ускорение центра масс
(ЦМ) головы манекена (один из основных оценочных параметров со-
гласно правилам испытаний), которое также косвенно характеризует
общую жесткость кузова.
Третий этап — это внесение изменений в конструкцию кузова авто-
мобиля в случае, если энергоемкость конструкции недостаточна либо
если не удовлетворяются основные требования правил по оценке пас-
сивной безопасности.
Четвертый этап — расчет доработанной модели и оценка резуль-
татов. На ее основе делается вывод об общей жесткости и замкнуто-
сти силовой схемы кузова, а также о соответствии всех параметров
требованиям правил испытания. В случае достаточной жесткости кон-
струкции и соответствия регламенту, проводится расчет на базе КЭМ
высшего уровня, в которой более детально смоделированы особенно-
сти конструкции, и делается окончательное заключение.
Результаты теоретических исследований в дальнейшем необходимо
подтвердить натурными испытаниями.
Один из важнейших этапов — это разработка моделей для после-
дующих расчетов и исследований. Для имитации кософронтального
удара были составлены КЭМ корпуса кузова автомобиля, деформиру-
емого препятствия, манекена HYBRID III и рулевой колонки с подуш-
кой безопасности.
62 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2013. № 1
