李軍領(lǐng)，孫元，宋愷

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

引言

側(cè)防護(hù)的功能就是保護(hù)無防御行人，以免其跌于車側(cè)而被卷入車輪下，為了能夠切實(shí)起到保護(hù)行人的作用，ECE R73對側(cè)防護(hù)的技術(shù)條件提出了詳細(xì)的要求。本文以法規(guī)要求為切入點(diǎn)，對側(cè)防護(hù)的設(shè)計(jì)作簡要介紹。

1 側(cè)防護(hù)裝置概述

側(cè)面防護(hù)裝置（LPD）包括縱向構(gòu)件（側(cè)護(hù)欄）和連接到底盤縱梁或車輛其它結(jié)構(gòu)件上的裝置（固定件，一般指安裝支架），設(shè)計(jì)用來有效地保護(hù)無防御行人，以免其跌于車側(cè)而被卷入車輪下，車輛上的部分零件也可以被用來作為LPD。

2 ECE R73技術(shù)要求簡述

2.1 尺寸參數(shù)要求

表1 側(cè)防護(hù)尺寸要求

2.2 強(qiáng)度要求

當(dāng)用直徑220mm±10mm的圓形平壓頭施以1kN的靜壓力垂直作用于該裝置外表面的各部分時，其因受力而產(chǎn)生的變形在施壓中心點(diǎn)測量應(yīng)滿足：(a)防護(hù)裝置在最后250 mm段的變形量不超過30 mm；(b)其余部分變形量不超過150 mm。

3 側(cè)防護(hù)裝置設(shè)計(jì)

3.1 尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

側(cè)防護(hù)分為左右兩側(cè)，在條件允許的情況下，盡可能將左右做成對稱的。這樣可以減少部件種類。以左側(cè)為例，分為側(cè)護(hù)欄和安裝支架，側(cè)護(hù)欄由橫桿2個、橫桿封頭2個、矩形加強(qiáng)管（若干）、連接加強(qiáng)板（若干）組成。

橫桿是側(cè)護(hù)欄主體，起主要的強(qiáng)度支撐作用，橫桿封頭不但可加強(qiáng)側(cè)護(hù)欄同時也是消除銳邊的措施，矩形加強(qiáng)管、連接加強(qiáng)板是增加側(cè)護(hù)欄剛度的，連接加強(qiáng)板同時還是側(cè)護(hù)欄和安裝支架的連接紐帶；側(cè)護(hù)欄焊接完成后兩頭要進(jìn)行銳邊打磨，打磨圓角要求R4～R5。

安裝支架由豎支架、圓管、安裝底座組成，圓管一端和安裝底座采用摩擦壓力焊連接，此方式連接強(qiáng)度高、表面美觀、無焊縫不易生銹；豎支架焊接在圓管另一端上用來安裝側(cè)護(hù)欄，底座通過螺栓安裝在車架側(cè)翼面。

法規(guī)強(qiáng)相關(guān)尺寸設(shè)計(jì)如下：橫干截面高度為120mm、橫桿間距290mm、外側(cè)面相對后輪外側(cè)內(nèi)縮10mm、兩端距離前后輪間距275mm、外露棱邊圓角R4～R5；下邊緣離地高度為510mm。經(jīng)與法規(guī)要求比對，尺寸均符合要求。

法規(guī)規(guī)定檢測側(cè)防護(hù)的力為1KN，一般Q235材料通過上述結(jié)構(gòu)即可滿足強(qiáng)度要求；圓管材料選20-51×4、豎支架料厚4mm、橫桿和封頭料厚2mm、矩形加強(qiáng)管料厚1.5mm即可、連接加強(qiáng)板料厚4mm。

圖1 側(cè)防護(hù)裝置尺寸及結(jié)構(gòu)示意圖（單位：mm）

3.2 CAE分析

為驗(yàn)證該側(cè)防護(hù)裝置的強(qiáng)度，用CAE軟件對其進(jìn)行強(qiáng)度分析。對側(cè)防護(hù)的結(jié)構(gòu)、安裝支架布局初步分析，找出最可能是強(qiáng)度最薄弱的點(diǎn)，在這些可能的薄弱點(diǎn)分別加載1KN靜力。分析結(jié)果如下：

圖2 薄弱點(diǎn)的受力應(yīng)變分析

由上圖中看出，各點(diǎn)加載過后，薄弱點(diǎn)A處的最大應(yīng)變?yōu)?.41mm，薄弱點(diǎn)B處的最大應(yīng)變?yōu)?.96mm均遠(yuǎn)小于法規(guī)要求的 25mm（B處要求為 150mm）。為了進(jìn)一步驗(yàn)證該裝置的強(qiáng)度，將該裝置拿到國內(nèi)某大型檢測中心進(jìn)行臺架試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果為合格。因此可以得出，該側(cè)防護(hù)裝置的強(qiáng)度符合ECE R73的強(qiáng)度要求。

4 總結(jié)

本文主要針對重卡側(cè)防護(hù)裝置設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述，對照ECE R73法規(guī)要求進(jìn)行符合性設(shè)計(jì)，包括尺寸參數(shù)的設(shè)計(jì)和強(qiáng)度結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。其優(yōu)點(diǎn)有成本低、可以根據(jù)整車布置需求做適應(yīng)性變動。該裝置的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)思路可推廣到其他同類型的裝置中去。

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