BEHAVIOUR OF BUSES STRUCTURE IN RELATION TO REQUIREMENTS OF NO. 66 UN-ECE REGULATION



Podobne dokumenty
Weryfikacja numerycznej symulacji przewracania autobusu według regulaminu 66 EKG ONZ

UCHWA A NR IX/ /2019 RADY GMINY GNIEZNO. z dnia 5 kwietnia 2019 r.

BADANIA WYTRZYMA OŒCI NA ŒCISKANIE PRÓBEK Z TWORZYWA ABS DRUKOWANYCH W TECHNOLOGII FDM

M ZASYPANIE WYKOPÓW WRAZ Z ZAGSZCZENIEM

Nr sprawy: RZP-II-WI/22/DZP-1/2013 Załcznik Nr 6 do SIWZ SPECYFIKACJA TECHNICZNA

Wicej informacji mona uzyska pod adresem jak podano wyej dla osoby upowanionej do kontaktów

Statyczna próba skrcania

MODELOWANIE POŁĄCZEŃ TYPU SWORZEŃ OTWÓR ZA POMOCĄ MES BEZ UŻYCIA ANALIZY KONTAKTOWEJ

D OZNAKOWANIE PIONOWE PRZEBUDOWA DROGI

Planowanie adresacji IP dla przedsibiorstwa.

ROZPORZDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY 1)

Rozdział 1 Przepisy ogólne

REGULAMIN KONKURSU OFERT NA WYBÓR BROKERA UBEZPIECZENIOWEGO DLA MIASTA ZIELONA GÓRA, JEGO JEDNOSTEK ORGANIZACYJNYCH ORAZ SPÓŁEK KOMUNALNYCH.

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA DO PROJEKTU ARCHITEKTONICZNO BUDOWLANEGO ZAMIENNEGO

KOMPUTEROWE MODELOWANIE I OBLICZENIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE ZBIORNIKÓW NA GAZ PŁYNNY LPG

I. 1) NAZWA I ADRES: Miejski Zarz d Budynków Mieszkalnych, ul. Filaretów 31, Tychy, woj. tel w. 133, fax

MODELING OF THE BUS SUPERSTRUCTURE IN ORDER TO CONFIRM REQUIREMENTS OF 66 ECE REGULATION

W Y B R A N E P R O B L E M Y I N Y N I E R S K I E

Zasady doboru zaworów regulacyjnych przelotowych - powtórka

Twierdzenia ekstremalne teorii plastycznoci

Badanie amortyzatorów na uniwersalnym stanowisku do diagnostyki układu nonego pojazdu samochodowego

Bazy danych. Plan wykładu. Podzapytania - wskazówki. Podzapytania po FROM. Wykład 5: Zalenoci wielowartociowe. Sprowadzanie do postaci normalnych.

Instrukcja obsługi programu MechKonstruktor

Izolacja Anteny szerokopasmowe i wskopasmowe

Instrukcja obsługi programu CalcuLuX 4.0

Uchwała Nr XXVIII/266/2008 Rady Miejskiej w Jarocinie z dnia 16 czerwca 2008 r.

Elementy pneumatyczne

Analiza wyników oceny stanu technicznego sekcji obudowy zmechanizowanej w wybranych kopalniach

MAJ Czas pracy: 170 minut. do uzyskania: pobrano z Miejsce na naklejk z kodem KOD. liczby. punktów. pióra z czarnym tuszem

Uchwała Nr VIII/65/07 Rady Miejskiej w Lenicy z dnia 23 kwietnia 2007 r.

Modelowanie konstrukcji osłony ratowniczej indywidualnej

Numeryczna symulacja rozpływu płynu w węźle

ZARZ DZANIE RYZYKIEM W TECHNOLOGII MORSKIEGO TRANSPORTU ADUNKU

Projekt współfinansowany przez Unie Europejsk ze rodków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Infrastruktura i rodowisko

Farby do kontaktu z ywnoci AquaSafe to seria farb na bazie wody oraz lakierów przeznaczonych specjalnie do bezporedniego kontaktu z ywnoci.

Arkusz zawiera informacje prawnie chronione do momentu rozpocz cia egzaminu.

dostawa sprztu komputerowego i oprogramowania, którego rodzaj, parametry techniczne oraz iloci

PORÓWNANIE WYNIKÓW ANALIZY MES Z WYNIKAMI POMIARÓW TENSOMETRYCZNYCH DEFORMACJI KÓŁ KOLEJOWYCH ZESTAWÓW KOŁOWYCH

Pakiet informacyjny ECTS Mechanika i budowa maszyn

UCHWAŁA Nr III/15/2002 RADY GMINY RZGÓW z dnia 13 grudnia 2002r. w sprawie okrelenia wysokoci stawek podatku od rodków transportowych na rok 2003.

Determination of stresses and strains using the FEM in the chassis car during the impact.

AC-62. System AC-62. Instrukcja montazu Assembly instructions AC-195

Analiza parametrów krystalizacji eliwa chromowego w odlewach o rónych modułach krzepnicia

OGŁOSZENIE O ZAMÓWIENIU

RADA GMINY KOBIERZYCE

SYMULACJA TŁOCZENIA ZAKRYWEK KORONKOWYCH SIMULATION OF CROWN CLOSURES FORMING

Regulamin Pracy Wojewódzkiej Rady Bezpieczestwa Ruchu Drogowego

Lista kontrolna umowy z podwykonawc

Badania zderzeniowe infrastruktury drogowej Porównywalność wyników badań

Innowacyjna metoda diagnostyki układów nośnych pojazdów samochodowych i jej wpływ na bezpieczeństwo ruchu drogowego

Politechnika lska w Gliwicach Instytut Maszyn i Urzdze Energetycznych Zakład Podstaw Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Energetycznych

Kod CPV WENTYLACJA

ZARZDZENIE NR 1432/05 PREZYDENTA MIASTA ZIELONA GÓRA. z dnia 6 grudnia 2005 r. w sprawie regulaminu wewntrznego Biura Obsługi Prawnej.

ZASTOSOWANIE METOD OPTYMALIZACJI W DOBORZE CECH GEOMETRYCZNYCH KARBU ODCIĄŻAJĄCEGO

Bazy danych Podstawy teoretyczne

REGULAMIN rozlicze kosztów centralnego ogrzewania i podgrzania wody w lokalach Patronackiej Spółdzielni Mieszkaniowej

Cloud Computing - czego wymaga od dostawcy usług w zakresie bezpieczestwa. Telekomunikacja Polska S.A. Andrzej Karpiski Łukasz Pisarczyk

Zadania pomiarowe w pracach badawczo-rozwojowych. Do innych funkcji smarów nale$#:

MATERIAŁ WICZENIOWY Z MATEMATYKI

RZDOWY PROGRAM WYRÓWNYWANIA WARUNKÓW STARTU SZKOLNEGO UCZNIÓW W 2006 r. WYPRAWKA SZKOLNA

Amortyzacja rodków trwałych

Znaki Zakazu. Zakaz wjazdu motocykli Oznacza zakaz wjazdu na drog wszelkich motocykli (nawet tych z bocznym wózkiem).

Budownictwo ogólne SCHODY dr in. Andrzej Dzigielewski

BADANIA SYMULACYJNE PROCESU HAMOWANIA SAMOCHODU OSOBOWEGO W PROGRAMIE PC-CRASH

NR 2 / post powania maj cego na celu wy onienie

PROJEKT BUDOWLANY. Projekt posadowienia maszyny wytrzymałociowej

TŁOCZNO BLACH O PODWYSZONEJ WYTRZYMAŁOCI

W Y B R A N E P R O B L E M Y I N Y N I E R S K I E PROJEKT SIŁOMIERZA Z ZASTOSOWANIEM TENSOMETRII OPOROWEJ

Badanie wpływu któw ostrza i przystawienia na opory krojenia produktów spoywczych

w Warszawie Adres strony internetowej zamawiaj cego: I. 2) RODZAJ ZAMAWIAJ CEGO: Samodzielny publiczny zak ad opieki zdrowotnej.

MODELOWANIE ROZKŁADU TEMPERATUR W PRZEGRODACH ZEWNĘTRZNYCH WYKONANYCH Z UŻYCIEM LEKKICH KONSTRUKCJI SZKIELETOWYCH

O tym jak wyliczy koszt przepływu palety przez magazyn

ZASTOSOWANIE ODCINKOWO-LINIOWEGO MINIMODELU DO MODELOWANIA PRODUKCJI SPRZEDANEJ PRZEMYSŁU

dostawa fabrycznie nowego, bez adnych wad fizycznych i prawnych jednego samochodu osobowego

UDA-POKL /09-00 RAP

Procedura rekrutacji pracowników do Starostwa Powiatowego w Kielcach

obejmuje usług w zakresie tłumacze (z jzyka polskiego na jzyk obcy, a take z jzyka obcego

Adres strony internetowej, na której Zamawiaj cy udost pnia Specyfikacj Istotnych Warunków Zamówienia:

WIG MAGAZYNOWY SL O UD WIGU KG

Konspekt lekcji matematyki klasa 4e Liceum Ogólnokształcce

- 1 - OPIS TECHNICZNY Do projektu wykonawczego modernizacji budynku Komisariatu Policji w Gniewoszowie, pow. Kozienice

I. Prawa i obowizki właciciela, uytkownika obiektu wpisanego do rejestru zabytków

PROPOZYCJA METODY OKREŚLANIA IZOLACYJNOŚCI CIEPLNEJ OKNA PODWÓJNEGO. 1. Wprowadzenie

Roboty budowlane publikacja obowizkowa Dostawy publikacja nieobowizkowa x Usługi x

Program Sprzeda wersja 2011 Korekty rabatowe

Tabela wykona standardowych. z osłonami zewntrznymi

NUMERICAL ANALYSIS OF THE RIVETED SPECIMEN

UMOWA nr... zawarta w dniu... w Szczecinie pomidzy:

Wojciech Drzewiecki SYSTEMY INFORMACJI GEOGRAFICZNEJ

Krytyczne czynniki sukcesu w zarządzaniu projektami

Bełchatów BADANIA DPPL

SZKIC ODPOWIEDZI I SCHEMAT OCENIANIA ROZWI ZA ZADA W ARKUSZU II

DDK /04/VP Warszawa, 02 czerwca 2004 r.

Dostawa pojemników na mieci V-1100 i V-110 na kółkach

Pozew o odszkodowanie. 1. o zas_dzenie na moj_ rzecz od pozwanego kwoty... z ustawowymi odsetkami od dnia wniesienia pozwu

Cash flow projektu zakładajcego posiadanie własnego magazynu oraz posiłkowanie si magazynem obcym w przypadku sezonowych zwyek

załącznik nr 1 do SIWZ

Jan Kowalski Sprawozdanie z przedmiotu Wspomaganie Komputerowe w Projektowaniu

ROZPORZDZENIE KOMISJI (WE) NR 69/2001. z dnia 12 stycznia 2001 r.

BADANIA EKSPERYMENTALNE LEKKIEGO CZOŁGU NA BAZIE WIELOZADANIOWEJ PLATFORMY BOJOWEJ

Transkrypt:

Journal of KONES Powertrain and Transport, Vol. 13, No. 1 BEHAVIOUR OF BUSES STRUCTURE IN RELATION TO REQUIREMENTS OF NO. 66 UN-ECE REGULATION Zbigniew Barszcz Tadeusz Diupero Automotive Industry Institute ul. Jagielloska 55, 03-301 Warszawa, Poland tel.: +48 22 8114841, fax: +48 22 8116028 e-mail: z.barszcz@pimot.org.pl tel.: +48 22 8111397 e-mail: blb@pimot.org.pl Abstract In the paper are presented same general conclusions concerning the structure strength of buses subjected to the tests according to UN-ECE Regulation No. 66, particularly in relation to method based on a roll-over test on a body section of vehicle. This conclusions are based on our test experiences in PIMOT. In compliance with the Regulations the vehicle can be checked with four methods described in the contribution. On purpose research is the qualification of the safety in the area of the protected space, qualified also as the space of the survival for passengers, compactly dependent from the degree of the deformation of the body investigated vehicle. Most objective is the method of the complete to turn over. From economic consideration preferred is the leaning method on the upset of the chosen segment of the body. Besides one adverted on the computer simulation based for the finite elements method. Keywords: buses, rollover, passive safety, No. 66 UN-ECE Regulation, testing methods ZACHOWANIE SI KONSTRUKCJI AUTOBUSÓW POD KTEM WYMAGA ZAWARTYCH W REGULAMINIE NR 66 EKG ONZ Streszczenie W artykule przedstawiono pewne ogólne wnioski dotyczce wytrzymaoci konstrukcji autobusów przedstawionych do bada zgodnie z Regulaminem nr 66 EKG-ONZ, a w szczególnoci w odniesieniu si do metody opartej na przewracaniu segmentu nadwozia pojazdu. Wnioski te oparte s o wasne dowiadczenia badawcze w PIMOT. Zgodnie z Regulaminem homologacji podlegaj jednopokadowe pojazdy przeznaczone do przewozu wicej ni 16 pasaerów oraz zaogi. Zgodnie z Regulaminem pojazd mona sprawdza czterema metodami opisanymi w artykule. Celem bada jest okrelenie bezpieczestwa w obszarze przestrzeni chronionej, okrelanej równie jako przestrze przeycia dla pasaerów, cile zalenego od stopnia deformacji nadwozia badanego pojazdu. Najbardziej obiektywn jest metoda przewrócenia kompletnego. Ze wzgldów ekonomicznych preferowana jest metoda oparta na przewracaniu wybranego segmentu nadwozia. Ponadto zwrócono uwag na symulacj komputerow opart o metod elementów skoczonych. Sowa kluczowe: autobusy, przewracanie, bezpieczestwo bierne, Regulamin nr 66 EKG ONZ, metody bada 1. Wprowadzenie Wraz z przyjciem do stosowania w Polsce Regulaminu nr 66 EKG ONZ [1], dotyczcego bezpieczestwa duych pojazdów do przewozu osób (autobusów), w zakresie wytrzymaoci

Z. Barszcz, T. Diupero konstrukcji, pojawia si potrzeba przeprowadzania odpowiednich bada, przewidzianych w Regulaminie, w Przemysowym Instytucie Motoryzacji. Istotnym czynnikiem oceny autobusu podczas próby przewracania na bok, z okrelonej wysokoci i przy okrelonych warunkach wynikajcych bezporednio z Regulaminu nr 66 EKG ONZ, jest okrelenie bezpieczestwa biernego konstrukcji, sprowadzonego do bezpieczestwa w tzw. przestrzeni chronionej, zwizanego bezporednio z moliwoci rozpraszania energii kinetycznej przez elementy konstrukcji nonej nadwozia (zamiana energii kinetycznej zderzenia na prac odksztacenia konstrukcji). Naszym celem jest przedstawienie, w oparciu o wasne dowiadczenia wynikajce z bada na zgodno z Regulaminem nr 66 EKG ONZ, pewnych ogólnych wniosków dotyczcych konstrukcji przedstawianych do bada jak i otrzymanych wyników z odniesieniem si do przewidzianych w Regulaminie metod badawczych. 2. Podstawowe wymagania i metody bada wynikajce z Regulaminu nr 66 EKG ONZ Zgodnie z Regulaminem nr 66 EKG ONZ [1] homologacji podlegaj jednopokadowe pojazdy przeznaczone do przewozu wicej ni 16 pasaerów (siedzcych lub stojcych) nie liczc kierowcy i zaogi. Podstawowe wymagania odnosz si bezporednio do wytrzymaoci konstrukcji nonej pojazdu. Wynika z nich, e podczas badania jedn z moliwych metod badawczych lub po obliczeniach opisanych w Regulaminie: - adna przemieszczana cz pojazdu nie moe si znale w przestrzeni chronionej przedstawionej na Rys. 1., - adna cz przestrzeni chronionej nie moe si wysun na zewntrz odksztaconej konstrukcji. szablon wyznaczajcy przestrze chronion dopuszczalny kt deformacji plastycznej supka Rys. 1. Przyjty model deformacji konstrukcji nonej autobusu wzgldem szablonu wyznaczajcego przestrze chronion Fig. 1. Assumed deformation model of a bus load bearing structure in relation to the template determining residual space Zgodnie z Regulaminem pojazd sprawdza si jedn z czterech metod a mianowicie poprzez: - przewrócenie kompletnego pojazdu metod opisan w zaczniku 3 do Regulaminu, 48

BEHAVIOUR OF BUSES STRUCTURE IN RELATION TO REQUIREMENTS OF NO. 66 UN-ECE... - przewrócenie segmentu nadwozia lub czci reprezentujcych kompletny pojazd metod opisan w zaczniku 4 do Regulaminu, - badanie za pomoc wahada segmentu lub segmentów nadwozia metod opisan w zaczniku 5 do Regulaminu, - sprawdzenie wytrzymaoci konstrukcji nonej za pomoc oblicze zgodnie z zacznikiem 6 do Regulaminu. Na Rys. 2. przedstawiono schematycznie sposób przeprowadzenia próby przewracania caego pojazdu jak równie segmentu (nie dotyczy badania za pomoc wahada). Stojcy na ruchomej platformie autobus (segment) jest przechylany z ma prdkoci (nie przekraczajc 0,087 rad/s) do momentu utraty statecznoci poprzecznej, nastpnie autobus ten wykonuje czciowy obrót wokó osi równolegej do osi pojazdu a w kocowej fazie uderza bokiem (krawdzi dachu) o podoe. Celem wymienionych powyej metod bada jest okrelenie bezpieczestwa w obszarze przestrzeni chronionej, okrelanej równie jako przestrze przeycia dla pasaerów, cile zalenego od stopnia deformacji nadwozia badanego pojazdu. Z poród wymienionych metod najbardziej obiektywn jest metoda przewrócenia kompletnego (rzeczywistego) pojazdu (Rys. 3.). Jednak ze wzgldu na wysokie koszty, zwizane bezporednio ze zniszczeniem badanego autobusu, stosowana jest niezwykle rzadko, gównie w wypadku maych autobusów. Do najczciej stosowanych naley metoda badania oparta na przewróceniu wskazanego segmentu (segmentów) nadwozia. W H c g ' c g h Hs c''g 800 mm Rys. 2. Schemat ruchu pojazdu podczas próby przewracania kompletnego nadwozia autobusu lub reprezentujcego go segmentu Fig. 2. Scheme of the rollover test of a complete bus body or a representative body section Rys. 3. Przykadowa próba przewrócenia rzeczywistego autobusu Fig. 3. Example of the rollover test of the existing bus 49

Z. Barszcz, T. Diupero Podane w dalszej czci uwagi, wyniki bada jak równie pewne ograniczenia wynikaj z wasnych dowiadcze zwizanych ze stosowaniem gównie tej metody przy ocenie badanych konstrukcji autobusów. 3. Badanie metod segmentu nadwozia Zgodnie z Regulaminem [1] segment nadwozia reprezentuje cz pojazdu nieobcionego i oznacza segment zawierajcy, co najmniej dwa jednakowe supki z kadej strony stanowice cz lub czci konstrukcji pojazdu (Rys. 4.). Rys. 4. Przykad segmentów uytych do bada Fig. 4. Example of the body sections used in tests Naley przez to rozumie, e pojedynczy segment oznacza cz pojazdu znajdujc si pomidzy supkami wraz z podog, ram, cianami bocznymi i dachem. Wybrany segment (segmenty) reprezentuje pod wzgldem konstrukcji cay pojazd. Takie cechy jak geometria segmentu, o obrotu w czasie próby i pooenie rodka masy w kierunku pionowym i poprzecznym powinny by reprezentatywne dla kompletnego pojazdu. Podczas próby przewracania segmentu obowizuj identyczne wymagania jak dla caego pojazdu, dotyczce bezpieczestwa w tzw. przestrzeni chronionej. Pozytywny wynik uzyskany podczas przewracania segmentu nadwozia (Rys. 5. i 6.) jest niewystarczajcy do penej oceny przedstawionego do bada autobusu. Zgodnie z wymaganiami punktu 8.1 Regulaminu nr 66 EKG ONZ, jeeli badaniu poddawane s segmenty nadwozia, to naley upewni si, e pojazd spenia warunki okrelone w dodatku 2, zacznika 5 do tego Regulaminu, w zakresie wymaga, co do rozmieszczenia czci konstrukcji nonej pojazdu pochaniajcych gówn cz energii. Punktem wyjcia do sprawdzenia tych warunków jest okrelenie cakowitej energii E * moliwej do pochonicia przez kompletn konstrukcj pojazdu. Energia ta jest obliczana zgodnie z dodatkiem 1, zacznika 5 do Regulaminu, w oparciu o podstawowe dane pojazdu a mianowicie: mas nieobcionego pojazdu (z dodatkow mas 75kg zastpujc kierowc), W - cakowit szeroko pojazdu, H - wysoko pojazdu i H s - wysoko rodka masy nieobcionego pojazdu (Rys. 2.). W wypadku, gdy ksztat przekroju poprzecznego znacznie odbiega od ksztatu prostoktnego warto cakowitej energii E * naley oblicza ze wzoru opartego na przemieszczeniu rodka masy h, wyznaczonym metod graficzn (Rys. 2.). 50

BEHAVIOUR OF BUSES STRUCTURE IN RELATION TO REQUIREMENTS OF NO. 66 UN-ECE... Z naszych dowiadcze wynika, e energia E * obliczana w ten sposób jest czasami wysza okoo 20% od energii bazujcej tylko na wymiarach poprzecznych. W nastpnym kroku, na podstawie dostarczonej dokumentacji konstrukcyjnej oraz informacji od producenta, okrelana jest liczba supków (powyej dolnej krawdzi okien) decydujcych o wytrzymaoci konstrukcji nonej autobusu. Istotna jest zarówno liczba supków jak równie liczba i dokadne ich pooenie (w kierunku wzdunym) przed i za rodkiem masy analizowanej konstrukcji pojazdu. Ilo energii E i, która moe by pochonita przez i-ty supek okrelana jest na podstawie dodatkowego eksperymentu na stanowisku badawczym oraz oblicze symulacyjnych z wykorzystaniem MES. Rys. 5. Deformacje segmentów pokazanych na Rys. 4. uzyskane po ich przewróceniu Fig. 5. Deformation of the body sections showed in the Fig. 4 after the rollover test Rys. 6. Deformacja przedniej czci autobusu po jej przewróceniu (segment potrójny) Fig. 6. Deformation of the front bus section after the rollover test (triple body section) Otrzymane w wyniku opisanego toku postpowania dane w kocowej fazie su do sprawdzenia wymaga, co do rozmieszczenia czci konstrukcji nonej pojazdu pochaniajcych gówn cz energii chyba, e wynik uzyskany podczas przewracania segmentu by negatywny (Rys. 7.). Naley tu nadmieni, e spenienie tylko samych wymaga, bez przewrócenia segmentu, jest niewystarczajce do penej oceny wytrzymaociowej analizowanej konstrukcji. 51

Z. Barszcz, T. Diupero Rys. 7. Negatywny wynik uzyskany podczas przewracania segmentu nadwozia autobusu Fig. 7. Negative result of the rollover test of the bus body section 4. Okrelenie energii pochanianej przez pojedynczy supek konstrukcji nonej pojazdu Na Rys. 1. pokazano przyjmowany do oblicze model deformacji konstrukcji nonej autobusu wzgldem szablonu wyznaczajcego przestrze chronion. Zaoono paski, uproszczony model deformacji w poszczególnych przekrojach, przechodzcych przez supki konstrukcji nonej autobusu. W modelu tym zaoono moliwo powstawania przegubów plastycznych, w supkach okiennych na dole i na górze, w okolicy ich czenia z pozostaymi elementami konstrukcyjnymi (po dwa w kadym supku). W celu okrelenia iloci energii moliwej do pochonicia przez pojedynczy przegub plastyczny i-tego supka, dla wytypowanych profili zamknitych - elementów belkowych o okrelonych przekrojach poprzecznych, (z których wykonane s supki midzyokienne w przewaajcej liczbie duych autobusów), przeprowadzane s: - testy dowiadczalne (na stanowisku badawczym) dynamicznego gicia belek, podpartych na dwu podporach, przez spadajc z okrelonej wysokoci mas, w celu okrelenia tzw. kta deformacji plastycznej [2], [3]; - obliczenia symulacyjne (z wykorzystaniem MES), odwzorowujce test dynamiczny elementów belkowych uytych w tecie, w celu dobrania waciwego modelu materiau, przy jednoczesnym zapewnieniu zgodnoci wyników z symulacji, z wynikami uzyskanymi na stanowisku badawczym (weryfikacja zgodnoci symulacji komputerowej z eksperymentem); - obliczenia symulacyjne, w oparciu o dobrany model obliczeniowy, w celu okrelenia, dla zadanego dopuszczalnego kta deformacji plastycznej (bez penetracji w obszar przestrzeni chronionej - Rys. 1.), energii pochanianej przez pojedynczy przegub plastyczny i-tego supka. Testy dowiadczalne dynamicznego gicia cienkociennych profili zamknitych (elementów belkowych) przeprowadzane s na stanowisku badawczym pokazanym na Rys. 8. Schematyczne dane dotyczce stanowiska przedstawione s na Rys. 9. W zalenoci od przekroju stalowego profilu analizowanej konstrukcji s do dyspozycji cztery masy (15, 30, 45 i 60 kg) w ksztacie walca. Powstajce w czasie dynamicznego zginania due deformacje zwizane s z powstawaniem przegubu plastycznego, w rejonie zetknicia si spadajcej masy z elementem belkowym. Pokazany na Rys. 9., otrzymany z eksperymentu, kt deformacji plastycznej suy bezporednio do porównywania wyników eksperymentu dynamicznego z wynikami symulacji komputerowej. 52

BEHAVIOUR OF BUSES STRUCTURE IN RELATION TO REQUIREMENTS OF NO. 66 UN-ECE... m = 45kg (15, 30, 45, 60) V = 3 do 8m/s 1000 1200 Rys. 8. Stanowisko do dynamicznego zginania elementów belkowych Fig. 8. Test stand for impact bending of beam elements Rys. 9. Schemat stanowiska Fig. 9. Scheme of a test stand Do oblicze symulacyjnych z wykorzystaniem MES przyjto nastpujc zaleno, naprenia - w funkcji odksztacenia - (wyduenia jednostkowego) [2], opisujc w zakresie plastycznym model materiau, z którego wykonane s supki konstrukcji nonej autobusu: gdzie: = R e o m, (1) R e o E, R e granica plastycznoci (przyjmowana na podstawie atestów materiaowych), E modu sprystoci podunej. Wykadnik - m (wystpujcy we wzorze opisujcym model materiau) jest kadorazowo dobierany w wyniku kolejnych symulacji komputerowych, bezporednio na podstawie porównywania wyników uzyskiwanych na stanowisku dowiadczalnym z wynikami uzyskiwanymi z oblicze. Rys. 10. przedstawia porównanie ksztatu wybranego, przykadowego elementu belkowego (w okolicy miejsca powstawania przegubu plastycznego) uzyskanego z eksperymentu dynamicznego gicia (strona lewa), z ksztatem tego samego elementu uzyskanym w wyniku symulacji komputerowej po identyfikacji modelu materiau. Kolejne obliczenia oparte o zidentyfikowane modele materiau pozwalaj kadorazowo na jednoznaczne okrelenie energii pochanianej przez analizowane profile szkieletu nadwozia w zalenoci od zadanego, uzyskanego z analizowanej konstrukcji lub eksperymentu, kta deformacji plastycznej (Rys. 11., h wysoko z jakiej zrzucana jest masa uyta do wymuszenia deformacji). Uyte oprogramowanie: MSC.Patran program graficzny do przygotowywania modeli MES i prezentacji wyników oblicze, MSC.Dytran solver do realizacji oblicze symulacyjnych (przeznaczony do rozwizywania szybkozmiennych procesów dynamicznych, silnie nieliniowych z uwzgldnieniem duych deformacji plastycznych). 53

Z. Barszcz, T. Diupero Rys. 10. Porównanie wyników dowiadczalnych z wynikami symulacji komputerowej dla elementu belkowego o wymiarach poprzecznych 60x30x2 (stal 1.4003) Fig. 10. Comparison of the test and computer simulation results for a beam element with lateral dimensions 60x30x2 (steel 1.4003) Rys. 11. Energia wewntrzna w funkcji kta deformacji plastycznej dla profilu 60x40x2 Fig. 11. Internal energy as a function of plastic deformation angle for the section 60x40x2 5. Badanie metod segmentu nadwozia pojazdów przystosowanych do przewozu osób na bazie samochodów typu furgon W wypadku duych autobusów elementami konstrukcji nonej nadwozia s najczciej stalowe cienkocienne profile zamknite o przekroju prostoktnym i kwadratowym. Z elementów tych zbudowane s przede wszystkim szkielety cian bocznych i dachu nadwozia. Jednak coraz czciej, w wypadku mniejszych pojazdów kategorii M 2, przedstawiona do bada konstrukcja nie jest typow konstrukcj szkieletowo-kratownicow. Konstrukcje takie powstaj z przystosowania pojazdów kategorii N 2 (tzw. furgonów) na pojazdy do przewozu osób i s zbudowane podobnie jak samochody osobowe, w przewaajcej czci, z toczonych i spawanych blach. Zapotrzebowanie na tego typu 54

BEHAVIOUR OF BUSES STRUCTURE IN RELATION TO REQUIREMENTS OF NO. 66 UN-ECE... konstrukcje i liczba firm zajmujcych si ich adaptacj wiadczy, e budowa tego typu pojazdów jest ekonomicznie uzasadniona. Przystosowanie typowego furgonu do przewozu osób polega gównie na zamontowaniu foteli, okien (najczciej w miejsca do tego przewidziane) oraz do czsto do modyfikacji drzwi. Czasami modyfikacje konstrukcyjne s duo wiksze i polegaj na wstawieniu nowych, wikszych ram okiennych a nawet na wydueniu ramy pojazdu bazowego. Z naszych dowiadcze, z tego typu pojazdami przedstawianymi do bada na zgodno z Regulaminem nr 66 EKG ONZ wynika, e naley dla nich wykluczy badanie poprzez przewrócenie segmentu nadwozia. Wytrzymao tego typu konstrukcji zaley przede wszystkim od wytrzymaoci konstrukcji nonej przedniej i tylnej czci nadwozia autobusu (Rys. 12. i 13.). Rys. 12. Deformacja przedniej i tylnej czci nadwozia adaptowanego na bazie furgonu Mercedes Sprinter po przewróceniu zgodnie wymaganiami Regulaminu (wynik pozytywny) Fig. 12. Deformation of the front and rear sections of a bus body adapted on the basis of Mercedes Sprinter van after rollover test according to requirements of Regulation (the positive result) Rys. 13. Negatywny wynik uzyskany podczas przewracania segmentu nadwozia pokazanego na Rys. 12 Fig. 13. Negative result of the rollover test of the body section showed in the Fig. 12 6. Podsumowanie Na podstawie przeprowadzonych dotychczas bada na zgodno z Regulaminem nr 66 EKG ONZ moemy stwierdzi, e ze strony producentów pojazdów, ze wzgldów ekonomicznych, preferowana jest metoda oparta na przewracaniu wybranego segmentu (segmentów) nadwozia. Z zachowania si badanych konstrukcji autobusów wynika, e z powodzeniem mona stosowa t metod w odniesieniu do autobusów, gdzie elementami 55

Z. Barszcz, T. Diupero konstrukcji nonej s stalowe cienkocienne profile zamknite o przekroju prostoktnym i kwadratowym, z których zbudowany jest szkielet cian bocznych i dachu nadwozia. W metodzie tej przy sprawdzeniu warunków, co do rozmieszczenia czci konstrukcji nonej pojazdu (supków) pochaniajcych gówn cz energii, podstaw jest, oparta na eksperymencie, waciwa identyfikacja parametrów przyjmowanego modelu materiau, z którego s wykonane stalowe profile analizowanej konstrukcji. W wypadku homologacji pojazdów przystosowanych do przewozu osób i zbudowanych na bazie istniejcych furgonów, najbardziej wiarygodn metod jest metoda przewracania caego pojazdu. Regulamin nr 66 EKG ONZ, jako jedn z metod bada dopuszcza równie moliwo oceny konstrukcji na podstawie oblicze np. metod elementów skoczonych MES (FEM). Metoda ta bazuje na trójwymiarowym modelu geometrycznym konstrukcji pojazdu. Brak takiego modelu generuje dodatkowo do due koszty zwizane z jego budow. Podczas numerycznej symulacji komputerowej, której celem jest odzwierciedlenie rzeczywistego eksperymentu dotyczcego przewrócenia kompletnego pojazdu na jeden bok, obliczenia powinny uwzgldnia, zgodnie z rzeczywistoci, zachowanie si konstrukcji w wypadku wystpienia duych odksztace plastycznych. Z dowiadcze Przemysowego Instytutu Motoryzacji, jak równie innych orodków zajmujcych si badaniami tego typu wynika, e niezalenie od specjalistycznego oprogramowania stosowanego do oblicze, w celu uzyskania zgodnoci wyników symulacji z eksperymentem, wymagane s badania na stanowisku badawczym. Badania te analogicznie jak opisane powyej przy badaniu segmentu, powinny dotyczy przede wszystkim identyfikacji parametrów modeli materiaów przyjmowanych do oblicze, jak równie (dla nowych typów pojazdów) czci lub caego segmentu konstrukcji nonej w celu sprawdzenia zaoe przyjtych do oblicze. Uzyskane wyniki bada symulacyjnych (oblicze) mog suy do oceny badanej konstrukcji pod ktem spenienia wymaga okrelonych w Regulaminie nr 66 EKG ONZ pod warunkiem, e model matematyczny zastosowany do oblicze bdzie zweryfikowany przez badania na stanowisku badawczym. Literatura [1] Regulamin nr 66 EKG ONZ, Jednolite przepisy dotyczce homologacji duych pojazdów do przewozu osób w zakresie wytrzymaoci konstrukcji. [2] Barszcz, Z., Krzemie-Ojak, P., Okrelenie energii pochanianej przez profile zamknite szkieletu nadwozia autobusu w zakresie duych odksztace plastycznych, Czasopismo Techniczne Mechanika, z. 7-M/2004, pp. 67-74, Kraków 2004. [3] Pavlata, P., Lacina, L., A methodology of the bus structure rollover simulation using FEM, Materiay konferencyjne, EUROPAM 2001, Heidelberg 2001. [4] Sprawozdania z bada, Sprawozdania z bada na zgodno z Regulaminem nr 66 EKG ONZ, Przemysowy Instytut Motoryzacji, Warszawa 2003 2005. 56