Методика совершенствования конструкций кузовов легковых и грузопассажирских автомобилей на стадии проектирования для обеспечения требований пассивной безопасности при боковом ударе тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.05.03, кандидат наук Сулегин Дмитрий Андреевич

• Сулегин Дмитрий Андреевич
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Сулегин Дмитрий Андреевич

Введение

Глава 1. Анализ состояния вопроса по теме. Постановка задач исследования

1.1. Общие вопросы исследования пассивной безопасности колёсных транспортных средств

1.2. Анализ конструкций легковых и грузопассажирских автомобилей

1.3. Анализ экспериментальных методов исследования пассивной безопасности автомобилей

1.4. Анализ методов расчета конструкций транспортных средств на пассивную безопасность

1.5. Теоретические положения топологической и параметрической оптимизаций

1.6. Результаты анализа состояния вопроса и задачи диссертационной работы

Глава 2. Разработка математических моделей кузова, его элементов и исследование их поведения при боковом ударе

2.1. Выбор метода численного решения динамической задачи

2.2. Разработка математических моделей кузова, его элементов и препятствий для моделирования бокового удара

2.2.1. Принципы разработки конечно-элементной модели кузова автомобиля

2.2.2. Моделирование препятствий для проведения виртуальных испытаний

2.3. Исследование поведения конструкции кузова и его элементов при боковом ударе

2.4. Исследование поведения двери кузова автомобиля и её усилителей при боковом ударе

2.4.1. Исследование влияния усилителей на основные параметры при боковом ударе

2.4.2. Верификация конечно-элементной модели и обоснование выбора типа и размеров конечных элементов при моделировании двери

2.5. Исследование влияние порога кузова автомобиля на пассивную безопасность при боковом ударе

2.6. Экспериментальное и численное поведение тонкостенных труб с металлическим усилителем при ударном режиме нагружения с целью обоснования выбора конечно-элементной модели для многовариантных расчётов

2.7. Оценка влияния рамы и боковой стойки кузова автомобиля на его энергоемкость

2.8. Основные результаты и выводы по Главе

Глава 3. Исследование влияния основных силовых элементов кузова на параметры пассивной безопасности при боковом ударе и изучение путей улучшения данных элементов на базе топологической, топографической и параметрической оптимизаций

3.1. Исследование влияния основания кузова автомобиля на пассивную безопасность при боковом ударе

3.2. Исследование влияния крыши автомобиля на пассивную безопасность при боковом ударе

3.3. Определение приоритетного порядка исследования зон кузова автомобиля

3.4. Особенности моделирования манекена

3.5. Особенности моделирования подушек и ремней безопасности

3.5.1. Описание математической модели подушки безопасности

3.5.2. Описание математической модели ремня безопасности

3.6. Результаты и выводы по Главе

Глава 4. Методика совершенствования конструкций кузовов автомобилей для обеспечения требований пассивной безопасности при боковом ударе

4.1. Основные положения метода

4.2. Применение разработанной методики на примере кузова автомобиля УАЗ и оценка соответствия требованиям Правилам ЕЭК ООН №

4.3. Применение разработанной методики на примере кузова автомобиля пикап и оценка соответствия требованиям Правилам ЕЭК ООН №

4.3.1. Анализ результатов расчёта исходной модели кузова и оценка на соответствие требованиям Правила ЕЭК ОНН №

4.3.2. Постановка задачи параметрической оптимизации

4.3.3. Проведение расчёта и анализ результатов доработанного кузова

в соответствии с Правилами ЕЭК ООН №

4.4. Результаты и выводы по Главе

Общие выводы и заключение

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методика совершенствования конструкций кузовов легковых и грузопассажирских автомобилей на стадии проектирования для обеспечения требований пассивной безопасности при боковом ударе»

Введение

Повышение безопасности колёсных транспортных средств имеет важное значение. В этой связи наблюдается постоянное ужесточение требований пассивной безопасности, предъявляемых к автомобилям. Статистические данные показывают, что боковой удар - не самый частый вид дорожно-транспортных происшествий, но среди аварий со смертельным исходом доля боковых ударов намного выше, чем лобовых столкновений или опрокидывания.

Поскольку пассивная безопасность, в первую очередь, определяется ударно -прочностными свойствами кузова автомобиля, то это должно учитываться уже на самых ранних этапах проектирования, когда невозможны натурные испытания. Таким образом, тема диссертационной работы, посвященная разработке методики совершенствования конструкций кузовов легковых (ЛА) и грузопассажирских автомобилей (ГПА) на стадии проектирования для обеспечения требований пассивной безопасности при боковом ударе, является актуальной.

Цель и задачи. Цель работы состоит в направленном улучшении конструкций кузовов ЛА и ГПА и их элементов на стадии проектирования на базе топологической, топографической и параметрической оптимизаций для обеспечения требований пассивной безопасности

Для достижения цели в работе поставлены и решены следующие основные задачи:

- Анализ типовых конструкций ЛА и ГПА и выбор объекта исследования;

- Анализ методов исследования пассивной безопасности транспортных средств;

- Разработка конечно-элементных моделей (КЭМ) кузова автомобиля для анализа влияния особенностей конструкции на ее поведение при ударе;

- Проведение многовариантных расчетов на базе КЭМ кузова автомобиля с различными особенностями конструкции (инициаторы,

выштамповки, наличие пенного наполнителя и т.д.) с целью оценки влияния каждого фактора, включая конфигурацию и густоту сетки КЭ, на характер деформаций и энергоемкость;

- Выявление характера поведения конструктивных элементов при боковом ударе и степень их влияния на энергоёмкость кузова;

- Разработка методики совершенствования конструкции кузова ЛА и ГПА при боковом ударе;

- Проведение экспериментальных исследований для подтверждения основных положений метода

- Применение методики к кузовам автомобилей УАЗ и пикап Chevrolet Silverado с целью иллюстрации основных положений метода;

- Разработка рекомендаций по совершенствованию конструкций.

Научная новизна результатов выполненных исследований заключается:

1. В разработанной методике совершенствования конструкций кузовов легковых и грузопассажирских автомобилей на стадии проектирования для обеспечения требований пассивной безопасности при боковом ударе, включающих в себя:

- разработанные рациональные конечно-элементные модели кузовов легковых и грузопассажирских автомобилей и их элементов применительно к задачам оптимизации, отличающихся определенными, обоснованно выбранными размерами и типами конечных элементов, обеспечивающих получение требуемой точности результатов расчета при минимальных трудозатратах на подготовку и решение с помощью программных комплексов, реализующих метод конечных элементов (ANSYS и LS-DYNA);

- научно-обоснованный приоритетный порядок исследования зон кузова ТС (пол, порог, дверь, крыша), влияющих в наибольшей степени на обеспечение необходимого жизненного пространства, отличающийся тем, что позволяет проводить эффективную доработку конструкции для обеспечения требований пассивной безопасности при боковом ударе;

- разработанные пути целенаправленного изменения жёсткости и прочности элементов кузова автомобиля для достижения необходимой энергоёмкости кузова с учётом сохранения необходимого жизненного пространства, ускорений головы манекена и критерия травмирования головы (HIC36).

2. В полученных научных результатах и выводах.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и результатов подтверждена сопоставлением результатов с известными теоретическими положениями, а также сравнениями результатов расчетов с экспериментальными данными.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

- Разработанная методика может быть использована при проектировании и доводке кузовов ЛА и ГПА для удовлетворения требований пассивной безопасности при боковом ударе;

- Результаты теоретических исследований и рекомендации позволили дать предложения по внесению изменений в конструкции кузовов автомобилей УАЗ и пикапа Chevrolet Silverado для повышения пассивной безопасности при боковом ударе.

Реализация результатов работы. Результаты работы внедрены в ООО «Военно-промышленная компания», научно-исследовательский институт «Специальное машиностроение», также используются в учебном процессе при подготовке инженеров на кафедре колесных машин МГТУ им. Н. Э. Баумана, что подтверждается соответствующими актами.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы заслушивались и обсуждались на:

- Тринадцатой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроения России». М., 2020.

- Научно-технических семинарах кафедры колесных машин МГТУ им. Н.Э. Баумана. М., 2017-2021;

- XLV Международной научно-практической конференции «Технические науки: проблемы и решения». М., 2021.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 научных статей общим объемом 4,2 п.л., 4 из которых входят в журналы из перечня, рекомендованного ВАК РФ.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и заключения по работе, списка литературы. Работа изложена на 152 листах машинного текста, содержит 112 рисунков, 18 таблиц. Список литературы содержит 118 наименований.

Глава 1. Анализ состояния вопроса по теме. Постановка задач исследования

1.1. Общие вопросы исследования пассивной безопасности колёсных транспортных средств

Безопасность автомобиля принято разделять на две основные категории:

• Активная безопасность - описывает меры, которые позволяют предотвратить дорожно-транспортные происшествия (ДТП) или снизить вероятность их возникновения.

• Пассивная безопасность - описывает меры, которые способствуют уменьшению тяжести ДТП.

Тема диссертации относится к пассивной безопасности транспортных средств, поэтому далее рассматривается только пассивная безопасность транспортных средств.

Каждый вновь разрабатываемый автомобиль подлежит сертификации на соответствие требованиям пассивной безопасности, поэтому для этого проводят различные виртуальные испытания, направленные на оценку соответствия требованиям [1, 2].

Для наиболее достоверной оценки пассивной безопасности транспортных средств проводят анализ статистики аварийных ситуаций и выявления наиболее характерных случаев. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) ежегодно в дорожно-транспортных происшествиях погибает около 1,2 миллиона человек и миллионы получают травмы (ВОЗ, 2020). По данным ГИБДД в Российской Федерации каждый год происходит около 180 тысяч ДТП, в которых погибает около 18 тысяч человек и получают травмы около 230 тысяч [3].

Причины ДТП в России за 2020 год по данным ГИБДД:

Нарушение правил дорожного движения водителями автомобиля - 85 %. Из

них:

• Несоответствие скорости конкретным условиям движения или её превышение - 25%;

• Несоблюдение очерёдности проезда перекрёстка - 15 %;

• Выезд на встречную полосу движения - 10%;

• Неправильный выбор дистанции - 6 %;

• Нарушение правил дорожного движения пешеходами - 16 %;

• Неудовлетворительное состояние дорожного покрытия - 21 %;

• Эксплуатация неисправных транспортных средств - 0,6 %.

Общая сумма перечисленных нарушений больше 100 %, так как в некоторых дорожно-транспортных происшествиях задействованы более одной причины.

Автомобильные аварии происходят, когда транспортное средство сталкивается с другим транспортным средством или неподвижным объектом. Анализ реальных данных о ДТП помогает лучше понять природу и серьезность придорожных ДТП и разрабатывать конструкции с повышенной безопасностью. Наиболее распространенные виды ДТП — это лобовые и боковые столкновения, удар сзади и опрокидывание. Наиболее частыми из них являются лобовые и боковые столкновения. Распределение видов аварий показано на Рисунке 1.1.

■ Лобовые ■ Боковые ■ Задние ■ Опрокидывание

Рисунок 1.1. Распределение видов аварий

Боковые столкновения являются одними из наиболее опасных аварий, ежегодно приводящих к гибели и травмам во всём мире. Большинство боковых ударов могут быть классифицированы на два типа: удар автомобиля с широким

объектом (другое транспортное средство) и удар автомобиля с узким объектом. Примерами узких объектов, связанных с боковыми ударами, являются деревья, фонарные столбы и барьерные трубы. В отличие от лобового столкновения, боковые особенно опасны, так как расстояние между пассажиром и стороной автомобиля минимальны, и поэтому при ударе автомобиля с узким объектом происходит большое вторжение в салон. Согласно данным мировой статистики ДТП, около 25-30% аварий с тяжёлыми последствиями связаны со столкновением с деревьями (и т.п.), среди которых около 50% аварий приводили к гибели людей. Распределение аварий со смертельным исходом показано на Рисунке 1.2.

На основании статистических данных ДТП были разработаны правила, которые регламентируют пассивную безопасность автомобилей. На сегодняшний день каждый вновь выпускаемый автомобиль должен проходить сертификацию и удовлетворять целому ряду требований, которые прописаны в стандартах пассивной безопасности, основными из которых являются правила единой экономической комиссии при Организации Объединенных Наций (ЕЭК ООН). На базе этих правил разработано большое количество независимых испытаний, которые отличаются значением скорости удара.

Основными показателями, по которым оценивают пассивную безопасность транспортного средства являются: ускорения центра масс головы манекена (оцениваются у легковых автомобилей) и сохранение необходимого жизненного

■ Боковые ■ Лобовые ■ Опрокидывание ■ Задние ■ Другие причины

Рисунок 1.2. Распределение ДТП со смертельным исходом

пространства (оценивается у грузовых автомобилей). Дополнительно оценивают критерий травмирования головы манекена (Н1С36). Значения данных оценочных показателей регламентируются правилами в зависимости от вида удара. Значение ускорения центра масс головы манекена не должны превышать 80§ в течение 3 мс. Критерий травмирования головы определяется по следующей формуле [4]:

Н1С36 =

2,5

(*2 - ¿1),

где - результирующее ускорение поступательного движения в центре масс головы манекена; и ¿2 означают любые две временные точки в момент удара, которые отстают друг от друга не более чем на 36 миллисекунд, причем меньше ¿2. Критерий трамирования головы манекена не должен превышать значения 1000.

Размеры необходимого жизненного пространства также регламентированы стандартами. В качестве примера на Рисунке 1.3 показаны зоны необходимого жизненного пространства при фронтальном и боковом ударах согласно правилам, которые приняты в США и Европе [7]:

Рисунок 1.3. Рекомендуемые зоны жизненного пространства согласно нормам

Таким образом, ударно-прочностные свойства кузова транспортного средства являются основным фактором, определяющим уровень пассивной безопасности автомобиля, и оцениваются по деформациям, которые при определенных условиях столкновения не должны превышать заданные величины, сохраняя внутри кузова транспортного средства необходимое жизненное

пространство для водителя и каждого из пассажиров, а также по перегрузкам, действующим на человека в процессе столкновения.

1.2. Анализ конструкций легковых и грузопассажирских автомобилей

Отправной точкой для оценки пассивной безопасности на стадии проектирования является тип кузовной конструкции. Поэтому конструкцию необходимо проанализировать с целью выявления важных особенностей, подлежащих рассмотрению в дальнейших исследованиях. На сегодняшний день наиболее распространенными являются следующие типы кузовных конструкций, которые показаны на Рисунке 1.4.

Рисунок 1.4. Типы кузовных конструкций

В основе рамных несущих систем лежит жесткая балочная конструкция, в которой элементы соединяются между собой в нескольких узлах. Именно к раме в дальнейшем прикрепляются все основные системы автомобиля: двигатель, кузов, подвеска и т.д. В безрамных конструкциях (с несущим кузовом) агрегаты крепятся к кузову. Такие системы сложны в изготовлении, обслуживании и ремонте. Тем не менее, они часто используются для современных легковых автомобилей. Типы кузовных конструкций представлены на Рисунке 1.5.

Рисунок 1.5. Типы кузовов

Кузовные конструкции с интегрированной рамой очень похожи на рамные (чередование продольных и поперечных стержней). Разница состоит лишь в том, что в данном случае рама неотделима от кузова, т.е. крепится к нему не болтами, а представляет с ним единую сварную конструкцию. Нагрузки распределяются между рамой и каркасом кузова. Эта система проста в изготовлении и

Рисунок 1.6. Mitsubishi Pajero с интегрированной рамой

Наиболее популярными грузопассажирскими автомобилями являются автомобили с интегрированной рамой и рамные, поэтому рассмотрим особенности кузовных конструкций данных автомобилей по признакам, существенным с позиции пассивной безопасности при боковом столкновении.

Рама - это одна из самых тяжёлых частей автомобиля. В среднем масса рамы составляет около 15% от общей массы машины. Рама должна быть прочной, жёсткой и легкой, обладать высокими технологическими качествами. Основные детали рамы - это две продольные балки, соединенные поперечными.

Количество поперечен меняется в разных марках машин. Рамы часто изготавливают переменной ширины: в зоне двигателя чуть шире, а в зоне заднего моста уже. Наиболее распространены клепаные рамы. Они просты в изготовлении и наиболее технологичны. При мелкосерийном производстве возможно болтовое соединение. Бывают и цельносварные рамы, использование которых целесообразно для тяжелой дорожной техники. К отдельной раме кузов обычно крепится за счет кронштейнов на болтах с толстыми резиновыми прокладками, которые нужны для уменьшения уровня вибраций, получаемых кузовом.

Кузов автомобиля предназначен для размещения пассажиров, водителя, грузов и защиты их от различных внешних воздействий [2]. Он является важным конструктивным элементом. Если кузов является несущим элементом, то к нему крепятся все основные узлы и механизмы. Примерно половина общей массы автомобиля приходится именно на кузов, а также около 40% стоимости приходится на кузов. Общий пробег колёсной машины в эксплуатации зависит от долговечности кузова.

Кузов может быть, как цельным, так и состоять из отдельных компонентов, например, в автомобилях типа пикап кузов состоит из кабины и грузовой платформы. К основным элементам кузова относят: корпус, двери, сидения и различное дополнительное оборудование (системы вентиляции и отопления). Корпус представляет из себя пространственную конструкцию, которая состоит из основания (пола), крыши, передней и задней частей, боковин и имеет перегородки.

По конструктивному признаку кузова автомобилей подразделяются на открытые и закрытые [6]. В закрытых кузовах при штатных нагрузках крыша обеспечивает кузову жесткость на кручение. При боковом столкновении крыша совместно с дверью, порогом и боковыми стёклами обеспечивает жесткость в боковом направлении.

По технологическому признаку кузова современных автомобилей можно разделить на каркасные, полукаркасные и бескаркасные (панельные и оболочечные) [2]. В каркасных кузовах жесткость конструкции обеспечивается за

счет наличия пространственной рамы, состоящей из гнутых тонкостенных элементов замкнутого сечения. Такими элементами являются пороги, стойки, лонжероны, поперечины пола и крыши. В полукаркасных кузовах рама является относительно нежесткой или не имеет полностью замкнутой пространственной структуры. Характерные примеры кузовов каркасной конструкции открытого типа и полукаркасной конструкции закрытого типа приведены на Рисунках 1.7 и 1.8.

Рисунок 1.7. Конструкции кузовов каркасного открытого и бескаркасного

закрытого

Рисунок 1.8. Типовые конструкции кузовов

Каркас и листовые панели (обшивку) изготавливают из металлов (сталь, алюминий), древесины и пластмасс. При использовании пластмасс для повышения прочности и жёсткости обшивку кузова чаще всего делают многослойной [7].

Из анализа типовых конструкций кузовов можно выделить тенденции построения конструкций, согласно которым создается замкнутая силовая схема, образованная лонжеронами, связующими поперечинами, порогами, дверными стойками, боковинами кузова, поперечинами крыши и задними крыльями.

Боковины в основном выполняются из отдельных штампованных деталей, соединенных при помощи сварки. Задний оконный приём изготавливают вместе с крышей из одного целого металлического листа.

В случае бокового удара одними из самых важных конструктивных элементов кузова, которые воспринимают основную энергию удара являются средняя стойка, порог и двери [8]. При их изготовлении используются высокопрочные материалы. Важным элементом каркаса является средняя стойка, которая распределяет возникающие силы на порог и каркас крыши. Двери обычно усиливают с помощью различных балок, которые также воспринимают энергию при столкновении [9]. Пример установки таких балок показан на Рисунке 1.9.

Рисунок 1.9. Усиление двери автомобиля

Рассмотрим конструкцию кузова отечественного автомобиля УАЗ. Кузов представляет собой сложную пространственную несущую систему, который выполнен из штампованных металлических панелей, соединённых с помощью точечной сварки. Многие из панелей имеют глубокие выштамповки, отверстия, ребра жесткости и т. д. К основным силовым элементам относятся: рама, пороги салона, основание, дверь, оконные и дверные стойки, крыша. По мимо этого, кузов имеет дополнительные силовые элементы сложного конструктивного сечения, которые включают в себя открытые и замкнутые профили, образованные в результате сварки двух или нескольких панелей. Открытые сечения имеют: надоконные пояса лобового и заднего окон автомобиля; элементы, соединяющие

верхние концы центральных стоек; задние нижние стойки салона; элементы, расположенные по периметру моторного отсека и багажника. Рама автомобиля состоит из двух продольных лонжеронов, которые соединены между собой пятью поперечинами. Конструкция кузова автомобиля УАЗ показана на Рисунке 1.10.

Рисунок 1.10. Кузов автомобиля УАЗ

В качестве примера зарубежного автомобиля рассмотрим процедуру сборки ГПА на примере Ford F-150, так как данная модель является одной из самых популярных. Его рама - лестничного типа, два лонжерона соединены восьмью поперечинами. Для большей грузоподъёмности автомобиля требуется наличие рамы, что является важной чертой Ford F-150 и многих грузопассажирских автомобилей категории N1, но при этом рама мало влияет на пассивную безопасность. Из-за наличия рамы конструкторам труднее «программировать» деформацию автомобиля в целом при аварии.

Грузовая платформа и кабина изготавливаются отдельно друг от друга, а потом соединяются. На более поздних версиях кабину и кузов стали делать из алюминия, что позволило уменьшить суммарную массу машины на 317 кг. Для автомобилей Ford F-150 существует несколько вариантов кузовов и грузовых платформ. Панели кузова получают штамповкой из алюминия или листвой стали, затем панели соединяются между собой при помощи лазерной сварки, всего в машине приблизительно 2800 сварных швов. В начале происходит соединение сваркой передней части кабины с полом, а затем привариваются боковые панели и

задняя стенка кабины. Примеры панелей кабины и грузовой платформы показаны на Рисунке 1.11.

Рисунок 1.11. Сваренные панели кабины и грузовой платформы

Кузовные панели сваривают друг с другом и устанавливают заднюю дверь. После этого к кабине прикручивают задние крылья, заранее собранные двери и капот. Для того чтобы правильно присоединить дверь к корпусу нужно ее очень точно позиционировать относительно корпуса. После этого кузов соединяется с кабиной.

В результате проведённого анализа литературы и конструкций кузовов автомобилей в качестве объектов исследования в данной работе выбраны кузова автомобилей УАЗ и пикап Chevrolet Silverado, поскольку они являются одними из наиболее распространённых автомобилей на рынке, имеют рамную конструкцию и могут быть использованы для перевозки груза, а также результаты испытаний данных автомобилей на пассивную безопасность показывают, что кузова нуждаются в дополнительном исследовании, доработке и улучшении.

1.3. Анализ экспериментальных методов исследования пассивной безопасности автомобилей

Оценка пассивной безопасности транспортных средств и их деформированного состояния при столкновениях является сложной задачей и требует высокой квалификации инженера-расчётчика.

Примеры результатов столкновений представлены на Рисунке 1.12.

Рисунок 1.12. Примеры кабин и кузовов автомобилей после аварии

На раннем этапе развития пассивной безопасности легковых автомобилей единственным методом был экспериментальный, потому что в то время ЭВМ были недостаточно мощными. Но у экспериментального метода есть важное преимущество, он дает наиболее достоверные результаты, поскольку учитываются абсолютно все конструктивные особенности конструкции. Однако данный метод обладает и существенными недостатками: ограничения по возможности внесения существенных изменений в конструкцию в процессе ее доводки и большие затраты на проведение испытаний.

Экспериментальные методы заключаются в проведении натурных испытаний в соответствии со стандартами безопасности. В настоящее время существует большое количество стандартов в зависимости от страны, где проводится сертификация транспортного средства, но практически все они базируются на мировых правилах ЕЭК ООН. В данных стандартах прописаны условия проведения испытаний и методики оценки полученных результатов.

Некоторые зарубежные правила являются более требовательными и жёсткими к конструкции автомобиля, например, США. По данным методикам осуществляют моделирование реальных аварийных ситуаций.

Применительно к кузовам легковых автомобилей проводится имитация испытаний фронтальных, боковых и задних столкновений. Согласно правилам ЕЭК ООН, все виды испытаний сведены к следующим типам, которые показаны на Рисунке 1.13 [10, 11]:

Деформируемый барьер Недеформируемый барьер

Правила ЕЭК ООН № 95 Правила ЕЭК ООН М 32.34

Рисунок 1.13. Схемы полномасштабных испытаний легковых автомобилей а), б) имитация фронтального столкновения; в) имитация бокового столкновения;

г) имитация наезда сзади

При испытании, изображённом на Рисунке 1.13а легковой автомобиль на скорости 48,3 км/ч со 100% перекрытием ударяется о жёсткий барьер. При испытании, изображённом на Рисунке 1.13б легковой автомобиль на скорости 56 км/ч с 40% перекрытием ударяется о сминаемый барьер. При испытании на боковой удар, которое изображен на Рисунке 1.13в на скорости 50 км/ч легковой автомобиль ударяется подвижным сминающимся барьером, который весит 950 кг.

Данная методика испытаний имитирует удар в боковину неподвижного легкового автомобиля другого легкового автомобиля.

Однако около 10% боковых столкновений могут составлять ДТП, при которых автомобиль ударяется об узкие вертикальные предметы (например, дорожные знаки, стволы дерева и др.) Для оценки пассивной безопасности легковых автомобилей при таком виде бокового столкновения была введена дополнительная методика в правилах ЕЭК ООН № 135 [4]. При данном виде испытания легковой автомобиль устанавливается на подвижной платформе, разгоняется до скорости 32 км/ч и ударяется боковой частью о столб диаметром 254 мм как это показано на Рисунке 1.14.

Рисунок 1.14. Схема испытания автомобиля на боковой удар о столб

При испытании наезда сзади, которое изображено на Рисунке 1.13г осуществляется проверка топливной системы автомобиля и эффективность подголовников.

Кузов легкового автомобиля считается выдержавшим все испытания,

если [12]:

• сохранено необходимое жизненное пространство для пассажиров и водителя;

• уровень перегрузок в салоне не должен превышает значения 80

• при проведении испытаний из автомобиля не выпали пассажиры или водитель в случае, если произошло самооткрытие дверей, а также должна обеспечиваться возможность эвакуации пассажиров через свободно открывающиеся двери;

• необходимо исключить утечку топлива, поэтому деформации в зоне расположения топливного бака должны быть минимальны;

Применительно к кабинам грузовых автомобилей проводят имитации фронтального удара, опрокидывание автомобиля и удара по кабине сзади.

Согласно правилам ЕЭК ООН № 29 [13] все эти ситуации сведены к следующим типам испытаний, которые показаны на Рисунках 1.15 и 1.16.

* +

Рисунок 1.15. Фронтальным удар плоским и цилиндрическим маятниками

Оценка прочности кабин при фронтальных столкновениях проводится путем динамического нагружения передней части кабины с помощью прямоугольного плоского маятника (испытание типа А). При нагружении передней части энергия удара маятника составляет 29,4 кДж для ТС категории N1 и категории N2, которые имеют полную массу не более 7,5 т, и 55 кДж - для транспортных средств категории N3 и ТС категории N3 и ТС категории N2, имеющих полную массу более 7,5 т. Однако, если автомобиль был испытан по нормам Правил ЕЭК ООН № 94, то он может рассматриваться как транспортное средство, которое удовлетворяет в отношении фронтального удара и удар плоским маятником по передней части можно не проводить. Удар цилиндрическим маятником по передним стойкам (испытание типа В) проводят с целью оценивания способности кабины выдержать аварию с переворотом на 90 градусов и последующим ударом. Данный вид испытаний проводят только для автомобилей категорий N2 и N3. Третий вид испытания, которое проводят для грузовых автомобилей (Испытание типа С) направлено на оценивание способности кабины выдержать аварию с переворотом на 180 градусов. Схема испытания показана на Рисунке 1.16. Данный вид испытания проводят только на транспортных средствах с отдельной кабиной. Стоит отметить, что грузопассажирские автомобиля попадают под данную категорию.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сулегин Дмитрий Андреевич, 2021 год

Список литературы

1. Хусаинов А. Ш., Кузьмин Ю. А. Пассивная безопасность автомобиля: Учебное пособие для студентов направлений 190100.62 «Наземные транспортно-технологические комплексы» по профилю - Автомобиле и тракторостроение и «Наземные транспортно-технологические средства» по специализации «Автомобили и тракторы». Ульяновск: УлГТУ. 2011. 92 с.

2. Б.А. Афанасьев [и др.], Проектирование полноприводных колесных машин: Учебник для вузов (В 3-х томах) // Под редакцией А.А. Полунгяна. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. Т.3. 432 с.

3. www.gibdd.ru (дата обращения 15.03.21).

4. Правила ЕЭК ООН № 135 (документ E/ECE/324/Rev.2/Add.134/Rev.1-E/ECE/TRANS/505/Rev.2/Add. 134/Rev.1 ). Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении их характеристик при боковом ударе о столб (БУС). ООН, 2016. 48 с.

5. Безопасность автотранспортных средств: Учебник для вузов / Ломакин В.В. [и др.]; Под общ. ред. В.В. Ломакина. М.: МГТУ «МАМИ», 2011. 299 с.

6. Кудрявцев С.М. Основы проектирования, производства и материалы кузова современного автомобиля: Монография / С.М. Кудрявцев [и др.]; Под общей редакцией С.М. Кудрявцева. М.: Н. Новгород, 2010. 236 с.

7. Morphy G.. Hydroforming a new front automotive structure // The Tube & Pipe Journal. 2001. P. 64-69.

8. Черников С. К., Ахмадышин А. Н. Численные исследования процессов деформирования конструкций грузовых автомобилей в течение дорожно-транспортных происшествий // Казанский физико-технический институт имени Е. К. Завойского. Ежегодник-2010. Казань: Физтех Пресс, 2011. С. 169 -172.

9. Гладов Г.И. Устройство автомобилей: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования. М.: Издательский центр «Академия», 2017. 352 с.

10. Правила ЕЭК ООН № 94 (E/ECE/324/Rev.1/Add.93/Rev.3 -E/ECE/TRANS/505/Rev.1/Add.93/Rev.3). Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении защиты водителя и пассажиров в случае лобового столкновения. ООН, 2017. 71 с.

11. Правила ЕЭК ООН № 95 (документ E/ECE/324/Rev.1/Add.94/Rev.2 -E/ECE/TRANS/505/Rev.1/Add.94/Rev.2). Единообразные требования, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении защиты водителя и пассажиров в случае бокового столкновения. ООН, 2011. 99 с.

12. Орлов Л.Н. Комплексная оценка безопасности и несущей способности кабин, кузовов автомобилей, автобусов: Дисс. ... д.т.н. Н. Новгород, 2001. 406 с.

13. Правила ЕЭК ООН № 29 (документ E/ECE/324/Rev.1/Add.28/Rev.2 -E/ECE/TRANS/505/Rev.1/Add.28/Rev.2). Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении защиты лиц, находящихся в кабине грузового транспортного средства. ООН, 2012. 29 с.

14. VVFS 2003:29 Vägverkets föreskrifter om nationella typgodkännande av system komponent och separat teknisk enhet. Vägverkets författningssamling. Swedish, 2003. 25 p.

15. Орлов Л.Н. Пассивная безопасность и прочность кузовов, кабин, автотранспортных средств. Методы расчета и оценки: Учебное пособие. Н. Новгород: НГТУ. 2005. 230 с.

16. Орлов Л.Н. Расчет кабины грузового автомобиля на безопасность // Активная и пассивная безопасность автомобиля: Межвуз. сб. МЛМИ. 1985. С. 192-197.

17. Орлов Л.Н. Расчет кузова легкового автомобиля на безопасность // Известия вузов. Машиностроение. 1987. №5. С. 53-57.

18. Орлов Л.Н. Расчет кузовных конструкций на безопасность // Межвузовский сборник по безопасности: Тр. МЛМИ. 1977. 7 с.

19. Фрид И. Погрешности дискретизации и вычислительные погрешности для конечных элементов с высоким порядком аппроксимирующих полиномов // Ракетная техника и космонавтика. 1971. № 10. С. 219-221.

20. Постнов В.А. Численные методы расчета судовых конструкций. Л.: Судостроение, 1977. 279 с.

21. Постнов В.А., Дмитриев С.А., Елтышев Б.К. Метод суперэлементов в расчетах инженерных конструкций. Л.: Судостроение, 1979. 283 с.

22. Постнов В.А., Хархурим И.Я. Метод конечных элементов в расчетах судовых конструкций. Л.: Судостроение, 1974. 342 с.

23. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. М.: Мир, 1979. 392 с.

24. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. 541 с.

25. Рябчинский А.И., В.В. Фролов. Исследование пассивной безопасности кабин грузовых автомобилей // Автомобильная промышленность. М., 1944. №3. С. 2528.

26. Рябчинский А.И. Пассивная безопасность автомобиля. М.: Машиностроение, 1983. 145 с.

27. Расчётная оценка пассивной безопасности наземного транспортного средства с внесёнными в его конструкцию изменениями // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева / Багичев С.А [и др.]. 2020. №1 (128). С. 96-104.

28. Оценка прочности несущих систем лёгких коммерческих автомобилей с внесёнными в их конструкцию изменениями // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева / Шурыгин В.Ю. [и др.]. 2016. №1 (27). С. 66-70.

29. Орлов Л.Н., Тумасов А.В., Багичев С.А. Повышение пассивной безопасности автотранспортных средств // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. 2014. №3 (105). С. 163-172.

30. Зузов И.В. Моделирование продольного смятия передних лонжеронов кузова легкового автомобиля с учетом инициаторов деформаций // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2011. № 1. С. 34-37.

31. Зузов И.В., Зузов В.Н. Моделирование продольного смятия передних лонжеронов кузова легкового автомобиля с учетом наполнителей и инициаторов деформаций // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2012. № 2. С. 42-45.

32. Гончаров Р.Б., Зузов В.Н. Проблемы поиска оптимальных решений для обеспечения пассивной безопасности кабин грузовых автомобилей при минимальной массе // Известия Московского государственного технического университета МАМИ. 2018. №4 (38). C. 92-102.

33. Гончаров Р.Б., Зузов В.Н. Проблемы поиска оптимальных конструктивных параметров бампера автомобиля при ударном воздействии с позиций пассивной безопасности // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. 2018. №3 (122). С. 130-136.

34. Javier Luzon-Narro Innovative passive and active countermeasures for near side crash safety // International Journal of Crashworthiness. 2014. Vol.19.№3. P. 209-221.

35. Sandeep Dalavi Crashworthiness of car interior door trims in side impact // Journal of Engineering Science, and Innovative Technology. 2015. Vol. 4. P. 145-157.

36. Ashwin Sheshadri Design and analysis of a composite beam for side-impact protection of occupants in a sedan // Wichita State University, College of Engineering, Dept. of Mechanical Engineering. 2006. 127 p.

37. Оценка прочности стального несущего каркаса кабины мобильной машиной колёсной машины // Металлург / Загарин Д.А. [и др.]. 2020. №5. С. 76-80.

38. Совершенствование технического регулирования в области безопаности конструкций автобусов // Труды НАМИ / Загарин Д.А. [и др.]. 2020. №3. С. 6-13.

39. T. Borvik [et all], Empty and foam-filled circular aluminium tubes subjected to axial and oblique quasistatic loading // International Journal of Crashworthiness. 2003. Vol. 8. P. 481-494.

40. Chiandussi G., Avalle M. Maximisation of the crushing performance of a tubular device by shape optimization // Computed Structures. 2002. Vol. 80. P. 2425-2432.

41. A.G. Hanssen [et all], Validation of Constitutive Models Applicable to aluminium foams // International Journal of Mechanical Science. 2002. Vol. 44. P. 359-406.

42. Hassan J., Ding.K., Nusholtz G. Interpretation of Deformation Pattern in Automotive Rails in Frontal Impact // 7th International LS-DYNA Users Conference. Dearborn (Michigan), 2002. P. 102-111.

43. Biswanath N., Dinesh J. Prediction of Seat Deformation in Rear Crush Using LS-DYNA // 8th International LS-DYNA Users Conference. Dearborn (Michigan), 2004. P. 187-194.

44. Schweizerhof K., Walz M., Rust W. Quasi-static Structural Analysis with LS-DYNA-Merits and Limits // 2nd European LS-DYNA Users Conference. Gothenburg (Sweden), 1999. P. 302-310.

45. Eric A.N., Li Hong. Curved Barrier Impact of a NASCAR Series Stock Car Bolsters // 8th International LS-DYNA Users Conference. Dearborn (Michigan), 2004. P. 162171.

46. Zane Z. Yang. An Evaluation of Active Knee Bolsters // 8th International LS-DYNA Users Conference. Dearborn (Michigan), 2004. P. 138-152.

47. Finite element modeling of crash behavior for windshield laminated glass // International Journal of Impact Engineering / Yong Peng [et all]. 2013. №57. P. 27-35.

48. Al-Samarae S., Gamba P.P. Advanced Methodology for Predictable Out-of-Position Simulation // LS-Dyna Forum. Bamberg, 2010. P. 216-223

49. H. Shujuan [et all], Crashworthiness design for foam filled thin-wall structures // Materials and Design. 2009. Vol.30. P. 2024-2032.

50. Teng H., Wang J., Bhalsod D. The Recent Progress and Potential Applications of Corpuscular Method in LS-DYNA // 11th International LS-DYNA Users Conference. Munich (Germany), 2010. P. 85-103.

51. Fernandez J. New Method to Characterize Airbag Inflators on the Way to OoP Simulation // 7th International LS-DYNA Users Conference. Dearborn (Michigan), 2002. P. 69-84.

52. Muller I., Marotzke T., Lutter G. The PETRI-Fold and its derivatives-effects in new airbag module concepts // 1st IIR Airbag-Forum. Munich (Germany), 2002. P. 231-254.

53. Gai E. A New Approach For Simulating Airbag Folding // EuroPAM. Paris (France), 2008. P. 457-481.

54. D. Dubois [et all], F.E. Analysis of Seat Belt Behavoir Under Dynamic Loadings // International Journal of Automotive Technology. 2009. Vol.9. P. 593-599.

55. Кисловский А., Нуштаев Д.В., Моделирование процесса раскрытия подушек безопасности в SIMULIA Abaqus // САПР И ГРАФИКА. 2018. №1 (255). С. 26-30.

56. Hofmann H., Wollny F. Einfuhrung eines neuartigen Testaufbaus zur vereinfachten und reprodzierbaren Nachstellung des fahrerseitigen Out of Position Test // Crash.tech. 2009. Vol.9. P. 45-59.

57. Балабин И.В., Богданов В.В. Конструкция подушек безопасности и основные принципы механизма её срабатывания // Автомобильная промышленность. 2019. №4. С. 15-18.

58. Naranane A., Deb A. Validation of a hybrid III dummy model and its application in simulation of vehicle frontal NCAP tests // Altair CAE user conference. Bangalore (India), 2005. P. 76-91.

59. Nilakantan G. Design and development of an energy absorbing seat and ballistic fabric material model to reduce crew injury caused by acceleration from mine // IED Blast. University of Cincinnati. India, 2006. P. 1-12.

60. Mroz1 K., Bostrom O. Comparison of hybrid III and human body models in evaluating thoracic response for various seat belt and airbag loading conditions // IRCOBI Conference. Hanover (Germany), 2011. P. 23-30.

61. Z. Zhou [et al.], A full suite of hybrid III 50-th dummy models with the latest upgrades // LS-DYNA Anwenderforum. Frankenthal, 2007. 21 p.

62. K. Holmqvist [et al.], Challenges in steering wheel rim to thorax impacts using finite element // 2010 International IRCOBI conference on the biomechanics of impact: Proceedings of the Hanover. 2007. P. 19-25.

63. Hybrid III and human body models for heavy vehicle frontal crash applications // IRCOBI Conference. Hanover (Germany), 2011. P. 78-99.

64. J. Gwehenberger [et al.], Injury risk for truck occupants due to serious commercial vehicles accidents. Results of real-world-crash analysis // 2002 International IRCOBI conference on the biomechanics of impact. Munich (Germany), 2002. P. 1-8.

65. P. W. Christensen and A. Klarbring, An introduction to structural optimization // Springer Science & Business Media. 2008. vol. 153.

66. Topology optimization using a hybrid cellular automaton method with local control rules // Journal of Mechanical Design / A. Tovar [et all]. 2006. vol. 128, no. 6. P. 12051216.

67. A. Tovar Bone remodelling as a hybrid cellular automaton optimization process. Ph.D. dissertation, University of Notre Dame. 2004. 215 p.

68. Crashworthiness design using topology optimization // Journal of Mechanical Design / N. M. Patel [et all]. 2009. vol. 131, no. 6. P. 61-73.

69. H. Mullerschon, N. Lazarov, and K. Witowski, Application of topology optimization for crash with lsopt R/topology // in 11th International LS-DYNA Users Conference. 2010. P. 39-46.

70. P. Bandi, J. P. Schmiedeler, and A. Tovar Design of crashworthy structures with controlled energy absorption in the hybrid cellular automaton framework // Journal of Mechanical Design. 2013. vol. 135, no. 9. P. 91-102.

71. Thickness based topology optimization for crashworthiness design using hybrid cellular automata // in 12th AIAA/ISSMO multidisciplinary analysis and optimization conference, AIAA / C. Mozumder [et all]. 2008. vol. 6046. 14 p.

72. C. Mozumder, J. E. Renaud, and A. Tovar Topometry optimisation for crashworthiness design using hybrid cellular automata // International journal of vehicle design. 2012. vol. 60, no. 1/2. P. 100-120.

73. Topology optimization for crashworthiness of thin-walled structures under axial impact using hybrid cellular automata // Structural and Multidisciplinary Optimization / F. Duddeck [et all]. 2016. vol. 54, no. 3. P. 415-428.

74. D. Zeng and F. Duddeck Improved hybrid cellular automata for crashworthiness optimization of thin-walled structures // Structural and Multidisciplinary Optimization. 2017. vol. 56, no. 1. P. 101-115.

75. B. Kang, W. Choi, and G. Park Structural optimization under equivalent static loads transformed from dynamic loads based on displacement // Computers & Structures. 2001. vol. 79, no. 2. P. 145-154.

76. A. Kaushik and A. Ramani Topology optimization for nonlinear dynamic problems: Considerations for automotive crashworthiness // Engineering Optimization. 2014. vol. 46, no. 4. P. 487-502.

77. L. Tian and Y. Gao Crashworthiness design of automotive body in white using topology optimization // SAE Technical Paper. Tech. Rep, 2016. 8 p.

78. Multi-domain multistep topology optimization for vehicle structure crashworthiness design // SAE Technical Paper / H. Wang [et all]. Tech. Rep, 2004. 12 p.

79. Crashworthiness design of frontal rail using strain-energy-density and topology optimization approach // in Computational Science and Optimization (CSO), 2010 Third International Joint Conference on IEEE / T. Xu [et all]. 2010. vol. 1. P. 24-28.

80. Occupant injury response prediction prior to crash based on pre-crash systems // SAE Technical Paper / X. Luo [et all]. Tech. Rep, 2017. P. 327-336.

81. Study on structural lightweight design of automotive front side rail based on response surface method // Journal of Mechanical Design / Y. Zhang [et all]. 2007. vol. 129, no. 5. P. 553-557.

82. Practical aspects of finite element simulation 3rd edition // Altair Engineering. 2015. 503 p.

83. Livermore Software Technology Corporation URL: http://www.lstc.com/products/ls-dyna (Dec-19-2016).

84. Crashworthiness analysis of a minibus body in white through reverse engineering // Tsinghua Science and Technology / Q. Wang [et all]. 2004. vol. 9, no. 3. P. 338-344.

85. САПР при моделировании режимов технологических процессов производства элементов конструкции летательных аппаратов // Труды МАИ / Астапов В.Ю. [и др.]. 2016. №87. С.7.

86. LS-Dyna keywopd user's manual, volume 1. March 2001, version 960. 1420 p.

87. L. D. K. U. Manual and I. Volume, Material models // Volume. 2013. vol. 2. P. 187192.

88. J. Hallquist, Ls-Prepost manual, version 1.0 // Livermore Software Technology Corporation. 2002.

89. L. Shi, R.-J. Yang, and P. Zhu An adaptive response surface method for crashworthiness optimization // Engineering Optimization. 2013. vol. 45, no. 11. P. 1365-1377.

90. Witteman W.J. Improved vehicle crashworthiness design by control of the energy absorption for different collision situations // Eindhoven University of Technology. Geldrop, 1999. 191 p.

91. Дюбуа, П.Б. Расчет стойкости к ударным нагрузкам с помощью программы LS-DYNA, пер. Б.Г. Рубцова. Материалы учебного семинара пользователей LS-DYNA. Снежинск, 2002. 62 с.

92. Шмелев А.В., Лисовский Э.В., Короткий В.С. Компьютерное моделирование испытаний и исследование кабин грузовых автомобилей по требованиям пассивной безопасности // Актуальные вопросы машиноведения. 2015. №4. С. 168-173.

93. Гончаров Р.Б. Методика совершенствования конструкций кабин грузовых автомобилей на стадии проектирования на базе топологической и параметрической оптимизаций для обеспечения требований пассивной безопасности при ударе и минимизации массы: Дис. ... канд. техн. наук: 05.05.03. М. 2019. 163 с.

94. Шабан Б.А., Зузов В.Н. Особенности построения конечно-элементных моделей кабин для исследования пассивной безопасности при ударе в соответствии с правилами ЕЭК ООН №29 // Наука и образование: МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2013. № 03. DOI: 10.7463/0313.0542301.

95. Гончаров Р.Б., Зузов В.Н., Чайко Д.Н. Моделирование поведения тонкостенных труб с разными наполнителями при предельном нагружении применительно к решению проблем пассивной безопасности автомобилей // Инженерный журнал: наука и инновации. 2019. №3 (87). C. 1-14.

96. Trylend T. Alternative Models of the Offset and Side Impact Deformable Barriers// 9th European LS-DYNA user conference. Raufoss (Norway), 2008. pp. 24-39.

97. Finite element modelling and validation of the honeycombs for automobile crash MDB and ODB // 9th European LS-DYNA ^fence / Hui Yang [et all]. 2013. 8 p.

98. Ali Ghadianlou, Shahrir Bin Abdullah Crashworthiness design of vehicle side door beams under low-speed pole side impacts // Thin-Walled Structures. 2013. №67. P. 2333.

99. Analysis of a car door subjected to side pole impact // Latin American Journal of Solids and Structures / Long [et all]. 2019. vol.16, no.8. 17p.

100. Deshpande V.S., Fleck N.A. Isotropic models for metallic foams // J. Mech. Phys. Solids. 2000. no 48. P. 1253-1283.

101. Р.Б. Гончаров, В.Н. Зузов Особенности поиска оптимальных параметров усилителей задней части кабины грузового автомобиля на базе параметрической и топологической оптимизации с целью обеспечения требований по пассивной безопасности по международным правилами получения ее минимальной массы // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. 2019. №№2 (125). С. 163-170.

102. А. А. Французов, Я. И. Шаповалов, Д. С. Вдовин Применение метода топологической оптимизации в задачах проектирования грузоподъемной техники // Технические науки. Машиностроение и машиноведение. 2017. №№2 (42). С. 99108.

103. Crashworthiness and lightweight optimization to applied multiple materials and foam-filled front-end structure of auto-body // Adv. Mech. Eng / Li Zhaokai [et all]. 2017. № 9(8). P. 1-21. DOI: 10.1177/1687814017702806.

104. Р.Б. Гончаров Исследование эффективности алгоритмов параметрической оптимизации применительно к процессам ударного воздействия на примере бампера и кабины автомобиля // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2019. №№4 (709). С. 28-40.

105. А. Д. Новокшенов, П. А. Марченко, А. С. Немов, А. И. Боровков Топологическая и параметрическая оптимизации кронштейна под установку звездного датчика // Вестник Машиностроения. 2017. №10. С. 22-27.

106. T. Goel, W. Roux, N. Stander A topology optimization tool for LS-DYNA users: LS-OPT// 7-th European LS-DYNA Conference. 2009. 9 p.

107. Experimental and numerical investigation on the impact behavior of dual-core composite sandwich panels designed for hydraulic turbine applications // Composite Structures / R. Ouadday [et all]. 2018. №185. P. 254-263.

108. Вдовин Д.С. Метод топологической оптимизации в задачах проектирования безопасных кабин сельскохозяйственной и строительной техники // Известия МГТУ МАМИ. 2018. №4 (38). С. 21-29.

109. WorldSID production dummy biomechanical responses // International Journal of Gynecology & Obstetrics / Scherer R. [et all]. 2009. P. 107

110. Ning Li. Finite element modeling and simulation of occupant responses in highway crashes. 2014. 228 р.

111. Nilakantan G. Design and Development of an Energy Absorbing Seat and Ballistic Fabric Material Model to Reduce Crew Injury Caused by Acceleration From Mine // IED Blast. University of Cincinnati. 2006. 12 p.

112. Harry Singh. Draft Final Report: Mass Reduction for Light-Duty Vehicles for Model Years 2017-2025. 2016. 480 р.

113. Сулегин Д.А., Зузов, В.Н. Исследование влияния на энергоёмкость основных силовых элементов кузова автомобиля в зоне бокового удара // Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение». 2020. Т. 20, № 4. С. 20-34.

114. Сулегин Д.А. Оптимизация конструкции основания кузова грузопассажирского автомобиля в целях повышения энергоёмкости при боковом ударе // Инженерный журнал: наука и инновации. 2021. №2(110). С.1-16.

115. Сулегин Д.А., Зузов В.Н. Исследование влияния усиливающих элементов двери автомобиля на пассивную безопасность при боковом ударе // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. 2021. № 1 (132). С. 86-97.

116. Сулегин Д.А., Зузов В.Н. Топологическая оптимизация конструкции крыши легкового автомобиля с целью повышения энергоёмкости при боковом ударе // Известия Московского государственного технического университета МАМИ. 2021. № 1 (47). С. 2-14.

117. Сулегин Д.А., Зузов В.Н. Моделирование поведения тонкостенных труб с металлическим усилителем при ударном нагружении применительно к решению задач пассивной безопасности // В сборнике: ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКА: ПРОБЛЕМЫ И РЕШЕНИЕ. Сборник статей по материалам ХЬУ международной научно-практической конференции. Москва, 2021. С.7-13.

118. Сулегин Д.А., Зузов В.Н. Исследование деформированного состояния кузова автомобиля при боковом ударе // Будущее машиностроение России: Сборник докладов тринадцатой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов. Москва, 2020. С.55-59.