Разработка рациональной силовой конструкции каркаса автобуса
Авторы: Гончаров Р.Б., Рубанов П.С., Скотников Г.И.
Опубликовано в выпуске: #1(169)/2026
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Наземные транспортно-технологические средства и комплексы
Глобальная тенденция в развитии автомобильной отрасли — уменьшение массы и улучшение эксплуатационных показателей автобуса. При проектировании его конструкции очень важно проводить рациональный выбор структуры силового каркаса транспортного средства, чтобы соблюдались требования, предъявляемые к его прочности и жесткости. Для проектирования конструкции каркаса автобуса, которая удовлетворяла бы установленным требованиям, необходимо учитывать не только прочность, но и, согласно правилам ООН № 66, эффективность поглощения энергии удара при опрокидывании. Это обеспечивается путем проведения топологической оптимизации с целью получения рационального расположения силовых элементов каркаса автобуса. Для проведения оптимизации с учетом ударного режима нагружения в программном комплексе ANSYS Workbench использовалась программа LS-TaSC с явным решателем LS-DYNA. В результате была получена рациональная структура силового каркаса автобуса.
EDN DJRXQO
Литература
[1] Mitic S., Popovic V.M., Blagojevic I., Grbovic A. Verification of the numerical model of optimized bus body structure according to UN Regulation No. 66. Tehnicki Vjesnik, 2023, vol. 30, no. 1, pp. 87–92.
[2] Рубанов П.С., Гончаров Р.Б., Рябов Д.М., Падалкин Б.В. Топологическая оптимизация кабины мини-погрузчика с позиции пассивной безопасности по требованиям FOPS и ROPS. Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ), 2024, № 3 (78), c. 48–56.
[3] Рубанов П.С., Максимов Р.О., Четвериков М.В. Методика синтеза геометрии продольного профиля и конструктивных параметров листовой рессоры с применением метода конечных элементов. Тракторы и сельхозмашины, 2024, т. 91, № 3, с. 331–340.
[4] Жителев Д.А., Поздняков Т.Д., Сулегин Д.А. Топологическая оптимизация силовой конструкции каркаса безопасности. Известия МГТУ МАМИ, 2023, т. 17, № 2, с. 179–186.
[5] Левенков Я.Ю., Лебедев Д.Р. Использование методов топологической оптимизации на ранних стадиях проектирования несущей системы снегохода. Машины и установки: проектирование, разработка и эксплуатация, 2023, № 4, с. 21–29.
[6] Душкин М.А., Левенков Я.Ю. Методика автоматизированного выбора нагрузочных режимов для проектирования высоконагруженных деталей транспортных средств с использованием топологической оптимизации. Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2025, № 2 (149), с. 85–102.
[7] Kongwat S., Jongpradist P., Hasegawa H. Lightweight bus body design and optimization for rollover crashworthiness. Int. J Automot. Technol, 2020, vol. 21, pp. 981–991.
[8] Чичекин И.В., Левенков Я.Ю., Арутюнян Г.А., Нырков Ф.А., Чудаков О.И. Разработка математической динамической модели карьерного автосамосвала для определения нагрузок, действующих на раму в заданных режимах эксплуатации. Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2022, № 2 (137), с. 127–137.
[9] Kurniadi N., Priyanto K., Gojandra F.P.L. Finite element analysis and optimization of medium bus frame structure. Jurnal Teknik Mesin, 2025, vol. 14, no. 2, pp. 157–162.
[10] Рубанов П.С., Гончаров Р.Б., Скотников Г.И., Горелов В.А., Григорьев В.С. Оценка влияния учета податливости рамы фронтального погрузчика на возникающие нагрузки в системе динамики твердых тел. Известия МГТУ МАМИ, 2023, т. 17, № 4, с. 401–409.
[11] Дианов В.А., Бокарев А.И., Карташев А.Б. Разработка методики моделирования нагруженности карьерного автосамосвала путем каскадирования внешних силовых факторов. Труды НАМИ, 2024, № 3 (298), с. 57–70.
[12] Чичекин И.В., Нырков Ф.А., Григорьев В.С. Разработка динамической модели фронтального погрузчика для анализа эксплуатационных свойств и определения нагрузок, действующих на его элементы. Известия МГТУ МАМИ, 2022, т. 16, № 1, с. 71–80.
[13] Razali N.I., Aziz N.A., Topa A. Verification of the computer model of the bus rollover according to Annex 9 UNECE R66. ASEAN Engineering Journal, 2025, vol. 15, no. 3, pp. 143–150.
[14] Addisu H.S., Koricho E.G. Structural weight and stiffness optimization of a midibus using the reinforcement and Response Surface Optimization (RSO) method in static condition. Modelling and Simulation in Engineering, 2022, paper 6812744.
[15] Chen J., Hwang H. Steering test of mid-size bus with flexible-body dynamics model. MATEC Web Conf., 2018, vol. 169, paper 01038.