何世韜 李平飛

1.四川西華交通司法鑒定中心 四川省成都市 610039 2.西華大學(xué)汽車與交通學(xué)院 四川省成都市 610039

在交通事故處理過程中，有時會涉及到貨車后下部防護裝置的檢測。案例利用有限元軟件ANSYS建立防護裝置的幾何模型及有限元模型，并根據(jù)國家標準GB 11567.2——2001《汽車和掛車后下部防護要求》第3.3.1條的相關(guān)要求，對建立的有限元模型進行兩點加載靜態(tài)強度分析。最終根據(jù)防護裝置的最大變形量判斷是否滿足國家標準GB 11567.2——2001《汽車和掛車后下部防護要求》的相關(guān)要求[1]。

1 案情摘要

X年X月X日，一輛轎車在行駛過程中與一輛貨車發(fā)生了追尾碰撞的交通事故，導(dǎo)致駕駛員張某受傷，車輛損壞。事故發(fā)生后，張某稱貨車的后下部防護裝置不合格，要求對其進行鑒定。

2 檢驗過程

2.1 貨車后下部防護裝置幾何參數(shù)的檢測

（1）貨車所裝后下部防護裝置為固定式，由橫向構(gòu)件、縱向構(gòu)件、立柱（構(gòu)件彎曲90°）等組成，其中立柱內(nèi)端焊接在車架縱梁后部（圖1、圖2）。橫向構(gòu)件橫截面為矩形，支架縱向構(gòu)件及立柱橫截面均為槽形。

圖1 后下部防護裝置左側(cè)支架

圖2 后下部防護裝置右側(cè)支架

（2）檢驗時，貨車后下部防護裝置被撞向前下方變形，橫向構(gòu)件支架變形、開裂，橫向構(gòu)件左側(cè)彎曲變形（圖1、圖2）。

（3）貨車后下部防護裝置橫向構(gòu)件支架縱向構(gòu)件長度為450mm，支架立柱水平段長度為200mm，豎直段長度為460mm。經(jīng)測量、計算，被鑒定車輛后下部防護裝置變形前、車輛空載狀態(tài)下，后下部防護裝置橫向構(gòu)件下邊緣最大離地高度約為400mm，防護裝置后部至車輛最后端縱向水平距離為280mm，橫向構(gòu)件長為2300mm，橫向構(gòu)件左、右支架外側(cè)邊緣分別至橫向構(gòu)件左、右最外端的距離均為450mm。后軸兩側(cè)車輪最外端距離約為2470mm。

（4）貨車后下部防護裝置橫向構(gòu)件矩形截面尺寸（高×寬×厚）為100mm×50mm×1.2mm；支架縱向構(gòu)件橫截面為槽形，腹板寬度為100mm，翼板寬度為38mm，厚度為4.5mm；支架立柱痕跡面為槽形，腹板寬度為100mm，翼板寬度為50mm，厚度為4.5mm。

2.2 貨車后下部防護裝置靜態(tài)強度計算

根據(jù)上述對貨車后下部防護裝置所測量的參數(shù)及安裝情況，利用有限元軟件ANSYS建立防護裝置的幾何模型及有限元模型，并根據(jù)國家標準GB 11567.2——2001《汽車和掛車后下部防護要求》第3.3.1條的相關(guān)要求，對建立的有限元模型進行兩點加載靜態(tài)強度分析。最終根據(jù)防護裝置的最大變形量判斷是否滿足國家標準GB 11567.2——2001《汽車和掛車后下部防護要求》的相關(guān)要求。

（1）根據(jù)測量尺寸參數(shù)，建立貨車后下部防護裝置幾何模型。

（2）約束：根據(jù)后下部防護裝置的安裝情況，對防護裝置橫向構(gòu)件兩側(cè)支架立柱的水平段內(nèi)端施加完全約束。

（3）載荷：根據(jù)國家標準GB 11567.2——2001《汽車和掛車后下部防護要求》第A3.1.1條確定加載點的位置及第A3.2.1條確定施加載荷。如圖3所示，橫向構(gòu)件左、右兩側(cè)P2點的間距取1000mm，在左側(cè)P2點施加的水平載荷為100kN，方向沿車輛縱向方向朝車輛前方。

圖3 加載位置示意圖

（4）分析結(jié)果：如圖1所示，在橫向構(gòu)件左側(cè)P2點處施加水平載荷100kN時，后下部防護裝置向車輛前下方變形，最大變形處位于橫向構(gòu)件左側(cè)施加載荷處，沿車輛縱向方向朝前最大變形量為250mm（圖4、5）。

3 貨車后下部防護裝置的相關(guān)分析

3.1 貨車后下部防護裝置安裝幾何參數(shù)符合國家標準GB 11567.2——2001《汽車和掛車后下部防護要求》的相關(guān)要求。

3.2 根據(jù)測量尺寸參數(shù)，貨車后下部防護裝置后部至車輛最后端縱向水平距離為280mm；根據(jù)對被鑒定車輛后下防護裝置有限元模型加載100kN的靜態(tài)加載分析結(jié)果，橫向構(gòu)件沿車輛縱向方向朝前最大變形量為250mm。即，被鑒定車輛的后下部防護裝置在承受100kN靜態(tài)載荷時，其后部至車輛最后端縱向水平距離約為530mm，不符合國家標準GB 11567.2——2001《汽車和掛車后下部防護要求》第4.3條“在按照3.3.1或3.3.2的要求進行試驗后，由于靜態(tài)加載力的作用或移動壁障的碰撞，使后下部防護裝置發(fā)生變形，則在變形后裝置的后部與車輛最后端（在測量時處于空載狀態(tài)下車輛上與地面的垂直距離大于3m的部分除外）的縱向水平距離不能超過400 mm”的要求。

圖4 變形情況（實體模型）

圖5 變形情況（線模型）

綜上所述，貨車后下部防護裝置在按標準規(guī)定的100kN靜態(tài)載荷進行加載后，其變形后裝置的后部至車輛最后端縱向水平距離約為530mm，不符合國家標準GB 11567.2——2001《汽車和掛車后下部防護要求》第4.3條的要求。

4 結(jié)語

在對后下部防護裝置的檢測中，對于后下部防護的幾何參數(shù)符合相關(guān)標準的，還可利用有限元軟件ANSYS建立防護裝置的幾何模型及有限元模型，并根據(jù)國家標準相關(guān)要求，對其進行兩點加載靜態(tài)強度分析，可以對交通事故的處理提供客觀、科學(xué)的依據(jù)。