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大客車車體結構碰撞分析與耐撞性之研究

為了解決頂車架diy的問題，作者林家民 這樣論述：

近年來大客車事故頻傳，不只是翻覆意外，碰撞事故也不少。對於大客車車體結構安全強度國內尚無完整的相關法規規定，而國內多數製造廠商因成本考量簡化了大量的補強結構，因此結構強度的不足成為發生事故的原因之一。 本文首先針對一般大客車骨架結構形式進行耐撞性分析，對業界常用的六種骨架進行有限元分析比較其優缺點，同時研究模型中網格尺寸、厚度積分點、沙漏能控制及局部網格細化等收斂性分析，為後續整車骨架有限元模型的建立提供參考。接著，引用已滿足翻覆安全強度之大客車車體結構設計並重新繪製，利用有限元素法進行碰撞模擬分析，其中包括正面碰撞，側面碰撞及後部碰撞，碰撞場景配置則參考法規FMVSS 208、214

、301。從初步的模擬分析，瞭解大客車整體骨架的變形過程及主要緩衝吸能構件的的變形情況，發現大客車車體結構強度耐撞性能不足，導致乘客殘留空間被侵犯，表示原始大客車車體結構強度需要改善並決定需要進行補強的部位。補強方式以不同幾何骨架結構形式、改變骨架排列位置及增加補強結構件等方式分別對保險桿、車頂及底層結構重新進行強度設計與分析，找出較為合適的結構設計形式，去改善其能量的吸收能力，以提升耐撞性能。 綜合以上種種設計型式與補強之考量，將大客車做適當的結構改良設計，反覆進行碰撞分析，保險桿部分以耦合型式可獲得最小加速度峰值16.4g，DIY型式設計可獲得較好能量吸收，兩者皆有最小位移約1500

mm；車頂經改良後，可將衝擊帶往車身中段，避免變形集中於車頭，且變形不影響乘客殘留空間；底層結構以斜撐方式進行補強，增加側牆整體強度，減少乘客殘留空間的侵犯，車體傾斜及骨架變形皆獲得改善，因此研判本文改善方式可供業者做為大客車車體結構安全強度設計之參考依據。