載貨汽車(chē)的車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【帶開(kāi)題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述】【QX系列】,帶開(kāi)題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述,QX系列,載貨,汽車(chē),車(chē)身,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),開(kāi)題,報(bào)告,講演,呈文,文獻(xiàn),綜述,qx,系列 載貨汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 目錄 II 摘 要 I ABSTRACT II 1 緒論 1 1.1 引言 1 1.2 國(guó)內(nèi)外廂式貨車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀 1 1.2.1 國(guó)外現(xiàn)狀 1 1.2.2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀 2 1.3 貨車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)意義 3 2 廂式貨車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)方法 4 2.1 車(chē)廂用途 4 2.2 廂式貨車(chē)的車(chē)身結(jié)構(gòu) 4 2.3 廂式貨車(chē)的分類(lèi) 4 2.4 廂式貨車(chē)車(chē)廂的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 5 2.4.1 車(chē)廂骨架結(jié)構(gòu) 5 2.4.2 蒙皮的選取與設(shè)計(jì) 6 2.4.3 門(mén)梯和門(mén)窗密封條的布局 6 2.5 廂式貨車(chē)駕駛室設(shè)計(jì) 7 2.6 廂式貨車(chē)的設(shè)計(jì)原則 7 3 廂式貨車(chē)車(chē)廂參數(shù)確定 8 3.1 車(chē)廂的基本參數(shù)確定 8 3.1.1 基本尺寸的選定 8 3.2 貨車(chē)車(chē)廂的骨架設(shè)計(jì)流程 9 3.2.1 底架 9 3.2.2 前圍骨架 15 3.2.3 后圍骨架 16 3.2.4 側(cè)圍骨架 17 3.2.3 頂圍骨架 17 3.2.4 整體骨架安裝 18 3.3 車(chē)廂蒙皮設(shè)計(jì) 18 3.3.1 概述 18 3.3.2 車(chē)廂蒙皮的設(shè)計(jì)過(guò)程 18 3.3.3 車(chē)身附件 19 4 駕駛室的參數(shù)確定 20 4.1 駕駛室骨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 4.2 駕駛區(qū)蒙皮的選取與設(shè)計(jì) 21 5 總結(jié)和展望 22 5.1 總結(jié) 22 5.2 展望 22 參 考 文 獻(xiàn) 23 附錄一：外文原文 24 附錄 2：外文翻譯 33 致 謝 42 摘 要 現(xiàn)代的車(chē)身結(jié)構(gòu)研究設(shè)計(jì)目光多集中在轎車(chē)，而載貨汽車(chē)也在汽車(chē)行業(yè)扮演不可或缺的角色。本次設(shè)計(jì)，以人機(jī)工程學(xué)和貨車(chē)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，基于貨車(chē)原型的前提下對(duì)載貨汽車(chē)的駕駛室以及車(chē)廂進(jìn)行設(shè)計(jì)，希望提高廂式貨車(chē)的作業(yè)性能和舒適性、符合人們的審美要求、具有人性化的設(shè)計(jì)要求，從而可以更加得到大眾的認(rèn)可。 本次設(shè)計(jì)使用 SolidWorks 和 CATIA 軟件，從廂式載貨汽車(chē)的設(shè)計(jì)方法，貨車(chē)的基本尺寸的計(jì)算，選擇型號(hào)和設(shè)計(jì)需要達(dá)到的要求著手，對(duì)廂式貨車(chē)的駕駛室，車(chē)身骨架以及蒙皮進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并且給出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)步驟。繪出工程中需要的二維圖以及成型的三維圖形，并完成各個(gè)部件的裝配，得到貨車(chē)車(chē)身外觀， 然后對(duì)骨架進(jìn)行蒙皮，然后得出最后特征外觀。 本次設(shè)計(jì)中骨架和蒙皮型號(hào)、材料的選取設(shè)計(jì)等都切合要求，車(chē)身設(shè)計(jì)較為合理。達(dá)到車(chē)身結(jié)構(gòu)完整、輕量化的目標(biāo)要求。 關(guān)鍵詞：載貨汽車(chē)；SolidWorks；CATIA；車(chē)身結(jié)構(gòu) I ABSTRACT Modern car body structure research focuses on cars, and trucks also play an indispensable role in the automotive industry. This design, based on ergonomics and freight car design standards, designs the cab and carriage of the truck based on the prototype of the truck, hoping to improve the performance and comfort of the van, meet the people's aesthetic requirements, and have the humanized design requirements, so that it can be more popular. The design is based on SolidWorks and CATIA software, from the basic knowledge of van wagon, the calculation of the basic dimensions of the van, the selection of the vehicle and the requirements of the design, the design of the cab, the body skeleton and the skin of the van, and the corresponding design steps. The two-dimensional drawings and 3D graphics needed for the engineering production were drawn, and each component was assembled to get the overall appearance of the car body, and then the skeleton was skinned. Finally, the body shape needed for the design was obtained. The design and selection of skeleton and skin in the body design conform to the design requirements, and the body reference of the truck body is more successful. Achieve the goal of complete and lightweight body structure. Key Words：Truck; SolidWorks;CATIA;Body Structure II 載貨汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 緒論 1.1 引言 廂式載貨汽車(chē)主要用途是為了載運(yùn)貨物而設(shè)計(jì)和裝備的商用車(chē)輛。近年來(lái)， 隨著我國(guó)高速公路網(wǎng)的飛速發(fā)展與完善，我國(guó)也已經(jīng)進(jìn)入了運(yùn)輸行業(yè)大發(fā)展的時(shí)代。當(dāng)今社會(huì)，貨車(chē)的功能也已經(jīng)不僅僅是單一的運(yùn)載貨物了，逐漸成為了一種社會(huì)化服務(wù)工具。因此，貨車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須要緊扣時(shí)代的步伐，滿足人們現(xiàn)如今的使用需求。 貨車(chē)車(chē)身由駕駛室和車(chē)廂組成。在效率成為主旋律的今天，貨車(chē)更是晝夜不停的運(yùn)作，駕駛室作為駕駛員休息和工作的區(qū)間，其設(shè)計(jì)要滿足安全性、舒適性、耐用性等基本要求。車(chē)廂按不同需求設(shè)計(jì)成多種行式，其結(jié)構(gòu)也不同，在設(shè)計(jì)時(shí)需考慮的有車(chē)廂結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、車(chē)箱尺寸及容量、前后軸載荷分配等因素，對(duì)于廂式車(chē)箱還要考慮空氣動(dòng)力性能。 1.2 國(guó)內(nèi)外廂式貨車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀 1.2.1 國(guó)外現(xiàn)狀 近年來(lái)國(guó)際上的汽車(chē)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)趨向于采用等強(qiáng)度、等剛度以及等壽命的設(shè)計(jì)原則，并能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)車(chē)身零部件的壽命，精確而高效的預(yù)測(cè)零部件的動(dòng)態(tài)應(yīng)力歷程。汽車(chē)結(jié)構(gòu)在實(shí)際工況下承受較為復(fù)雜的激勵(lì)載荷，車(chē)骨架開(kāi)裂的情況時(shí)有發(fā)生。 現(xiàn)代大存儲(chǔ)容量計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，尤其是 CAD、CATIA 和 SolidWorks 技術(shù)的逐漸成熟，促進(jìn)了汽車(chē)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的革命性發(fā)展。 CATIA 在汽車(chē)等機(jī)械產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)中應(yīng)用非常廣泛。在汽車(chē)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的作用集中體現(xiàn)在三方面： ①極大地縮減了產(chǎn)品的研制周期。在建模和分析過(guò)程中采用實(shí)體造型和參數(shù)化，模型和參數(shù)修改都很方便，最終確定合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)所需時(shí)間得到大幅縮減。 ②減少了開(kāi)發(fā)費(fèi)用。利用 CATIA 對(duì)車(chē)身造型所需費(fèi)用大幅減少。 ③能夠在設(shè)計(jì)階段造型出更為優(yōu)越的整車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)。譬如通過(guò)優(yōu)化車(chē)架和車(chē)身結(jié)構(gòu)減輕整車(chē)質(zhì)量。 在汽車(chē)工業(yè)中激光技術(shù)主要用于車(chē)身焊接、坯板拼焊和零件焊接。車(chē)身激光焊接工藝主要用于車(chē)頂焊，其應(yīng)用可以減噪和適應(yīng)新的車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。Volvo 公司是最早開(kāi)發(fā)車(chē)頂激光焊接技術(shù)的廠家。如今，德國(guó)大眾公司在 Audi A6、 9 Golf A4、Passat；寶馬公司的 5 系列；Opel 公司的 Vectra 等車(chē)型均采用了此技術(shù)。歐洲各大汽車(chē)廠的激光器絕大多數(shù)用于車(chē)頂焊接。車(chē)身激光焊可以提高車(chē)身強(qiáng)度及動(dòng)態(tài)剛度。 日本最先開(kāi)始雙相鋼的研發(fā)，其車(chē)身結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)先于其他國(guó)家。北美通用汽車(chē)和福特汽車(chē)用雙相鋼制造小汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋，是板厚由原來(lái)的 1.8mm 減少到了 0.7mm，并保證了零件的剛度要求,在車(chē)身結(jié)構(gòu)制造方面具有廣闊的應(yīng)用前景。隨著空氣動(dòng)力學(xué)的研究迅速發(fā)展，許多歐美、日本產(chǎn)商已經(jīng)將風(fēng)阻系數(shù)降到 0.3 以下。因此，不難預(yù)計(jì)，下一代的車(chē)型將會(huì)更加光順。今天的車(chē)身外部造型設(shè)計(jì)，按照造型師的新理念，汽車(chē)外形的連續(xù)完整性不在是通過(guò)挺拔的棱角來(lái)表現(xiàn)，而是由各種曲面的連接以及各種光學(xué)效果和視覺(jué)效果顯示出來(lái)。日本各公司為了適應(yīng)在 1990 年開(kāi)始實(shí)施的車(chē)身新標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)微型載貨汽車(chē)進(jìn)行換型。整體換型的森巴（Sambar）、迷你卡布（Minicab）牌廂式車(chē)，森巴牌廂式車(chē)采用視野開(kāi)闊的大玻璃，前門(mén)和后滑門(mén)采用了加強(qiáng)板，以提高橫向安全性。還通過(guò)擴(kuò)大使用防銹鋼板的方法來(lái)提高防銹能力。迷你卡爾牌廂式車(chē)采用富有動(dòng)感的流線型車(chē)身造型，并通過(guò)采用隱蔽式后踏板，使后座乘客出入更方便。另外，還采用高強(qiáng)度鋼板和防銹鋼板，提高了駕駛室強(qiáng)度、剛性以及防銹能力。另一方面，實(shí)行局部改型的的廂式貨車(chē)還有斯克拉姆、卡利、阿克泰、海杰特牌。他們?cè)诩哟蟊ｋU(xiǎn)杠的同時(shí)，還改變了前格柵的周?chē)O(shè)計(jì)，并提高了周?chē)b備的的等級(jí)。 在后車(chē)身方面，一方面是追求車(chē)廂內(nèi)空間的有效利用，另一方面是要有流行的車(chē)身造型。另外，為適應(yīng)物資流通系統(tǒng)的冷藏等專(zhuān)用載貨車(chē)在逐年遞增，裝卸性也將通過(guò)減輕防護(hù)欄的質(zhì)量，減小操作力以及降低貨箱地板的離地高度等方法來(lái)改善。 1.2.2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀 從上世紀(jì)五十年代開(kāi)始，我國(guó)的汽車(chē)工業(yè)已初步形成，發(fā)展到今天無(wú)論其規(guī)模還是品種，儼然已經(jīng)成為汽車(chē)大國(guó)，汽車(chē)工業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè)。目前，我國(guó)汽車(chē)行業(yè)。汽車(chē)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)還只停留在引用外來(lái)技術(shù)層面。此外，過(guò)多的注重車(chē)身外觀而忽略結(jié)構(gòu)本身的受力特性，或是車(chē)身結(jié)構(gòu)中存在的不合理的傳力線路等也是存在的弊端。 國(guó)內(nèi)對(duì)汽車(chē)結(jié)構(gòu)的研究主要集中在對(duì)客車(chē)和轎車(chē)車(chē)身的強(qiáng)度和剛度方面。 1998 年清華大學(xué)的陸秋海等人已通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明動(dòng)應(yīng)力過(guò)大是造成車(chē)身車(chē)架開(kāi)裂的主要原因，而且應(yīng)力隨車(chē)速提高而明顯增大。雖然通過(guò)試驗(yàn)或路試能夠獲得較為精確的動(dòng)態(tài)應(yīng)力歷程，但前提是己制造出樣車(chē)。如果在設(shè)計(jì)階段就能在各種不同的人—車(chē)—路面系統(tǒng)仿真下，獲得車(chē)體骨架的動(dòng)態(tài)應(yīng)力歷程，則不僅可以較精 確的預(yù)測(cè)車(chē)體骨架的安全性和壽命，而且可以通過(guò)重分析優(yōu)化其結(jié)構(gòu)，降低整車(chē)重量。自行設(shè)計(jì)的車(chē)身骨架常因整車(chē)分配不合理而簡(jiǎn)單采用局部加強(qiáng)筋的修補(bǔ)方法，這導(dǎo)致開(kāi)裂部分的轉(zhuǎn)移，問(wèn)題并沒(méi)有得到根本上的解決。而對(duì)載貨汽車(chē)如廂式貨車(chē)等的研究還很少，在載貨汽車(chē)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用的大部分還是經(jīng)驗(yàn)類(lèi)比法。尤其是對(duì)車(chē)廂的設(shè)計(jì)，由于承擔(dān)了載重貨物的大部分重量，通常只是考慮幾何尺寸等方面的要求，對(duì)廂體剛度和強(qiáng)度方面的設(shè)計(jì)還需要更加雄厚的技術(shù)資本。不過(guò)，隨著國(guó)內(nèi)的汽車(chē)技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)車(chē)身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也必然也會(huì)有更加良性的發(fā)展。 對(duì)于載貨汽車(chē)的平順性，除了評(píng)價(jià)汽車(chē)行駛時(shí)的震動(dòng)對(duì)駕駛員的影響，還有振動(dòng)對(duì)貨物的影響。由于貨廂的震動(dòng)程度直接關(guān)系著貨物的運(yùn)輸安全，因此低水平的貨廂振動(dòng)一直是設(shè)計(jì)師的追求。由于技術(shù)水平的限制，各種貨廂振動(dòng)還是存在區(qū)別的，存在之分。迄今為止，在我國(guó)還沒(méi)有載貨汽車(chē)的載貨振動(dòng)的限值。評(píng)論貨廂振動(dòng)的優(yōu)劣，還只能與同類(lèi)車(chē)進(jìn)行比較。國(guó)內(nèi)在進(jìn)行貨車(chē)車(chē)體模態(tài)分析時(shí)， 都進(jìn)行了大量的簡(jiǎn)化，尤其在車(chē)身蒙皮的處理方面，簡(jiǎn)單方法過(guò)于簡(jiǎn)單，通常只是將蒙皮按照一定的折算系數(shù)加到車(chē)身骨架上，這樣處理所得結(jié)果很粗糙。 1.3 貨車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)意義 當(dāng)今社會(huì)科技迅速發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，優(yōu)越的生活條件下，人們的精神層面也有非常顯著的發(fā)展。汽車(chē)的普及，讓我們看到了如今汽車(chē)行業(yè)的迅猛發(fā)展，從原來(lái)的蒸汽汽車(chē)到如今的新能源汽車(chē)，我們看到的是機(jī)械的創(chuàng)新與發(fā)展。信息化時(shí)代全球化，物流業(yè)的崛起也就是意味著載貨汽車(chē)的大運(yùn)輸時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。隨著我國(guó)的交通條件的的改善和高速公路的普及，汽車(chē)的行駛速度有了普遍提高，最高車(chē)速?gòu)?90~100km/h 提升至 120~130km/h,甚至更高。這樣一來(lái)， 對(duì)貨車(chē)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度有了更為嚴(yán)格的要求。從目前國(guó)際、國(guó)內(nèi)的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來(lái)看，載貨汽車(chē)在我國(guó)有很好的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，是其發(fā)展的大好時(shí)機(jī)。 如今我們可以從設(shè)計(jì)時(shí)從材料的選擇到材料形狀的選定，都可以自行設(shè)定， 車(chē)身外形的審美度和實(shí)用度都可以達(dá)到我們的要求，使得汽車(chē)具有更好的使用性能，也有更輕的質(zhì)量，更符合了大眾的審美。 車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是以車(chē)身造型設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)進(jìn)行車(chē)身強(qiáng)化設(shè)計(jì)和功能設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)劣關(guān)系到車(chē)身內(nèi)外造型能夠順利實(shí)現(xiàn)和車(chē)身各種功能是否能正常發(fā)揮。而且大物流時(shí)代，進(jìn)行貨車(chē)的車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很有意義。 2 廂式貨車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)方法 2.1 車(chē)廂用途 通用車(chē)箱主要用來(lái)運(yùn)輸一些裝卸輕便，中轉(zhuǎn)次數(shù)較少的貨品，如運(yùn)輸鋼材、木材、布料等。 專(zhuān)用車(chē)廂主要用于不宜暴露于裸露環(huán)境中貨物，如易損日用百貨、食物等可用廂式貨車(chē)運(yùn)輸。 圖 2.1 廂式貨車(chē) 2.2 廂式貨車(chē)的車(chē)身結(jié)構(gòu) 廂式貨車(chē)一般是由車(chē)廂安裝在二類(lèi)底盤(pán)基礎(chǔ)之上構(gòu)成。車(chē)廂裝有后門(mén)或側(cè)門(mén)，內(nèi)部有透風(fēng)、采光設(shè)備，防雨、防曬等性能優(yōu)良。 圖 2.2 貨車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)示意圖 2.3 廂式貨車(chē)的分類(lèi) 按照駕駛室的一般分類(lèi)方式，駕駛室有長(zhǎng)頭駕駛室式以及平頭駕駛室式兩種。長(zhǎng)頭式車(chē)體相對(duì)長(zhǎng)度較短，空氣阻力較大；而平頭式長(zhǎng)度上有所提高，外征協(xié)調(diào)。平頭駕駛室式裝有導(dǎo)流罩的貨車(chē)空氣阻力小，可以在高速上行駛。 2.4 廂式貨車(chē)車(chē)廂的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 2.4.1 車(chē)廂骨架結(jié)構(gòu) 車(chē)廂骨架布局對(duì)車(chē)身自重、剛度以及強(qiáng)度等有很大影響。合理的車(chē)廂布置應(yīng)滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)的要求，車(chē)身輕量化也需要考慮在內(nèi)。車(chē)骨架的質(zhì)料種類(lèi)，截面形狀都與骨架的重量有關(guān)。在質(zhì)料截面積相等和壁厚厚度不變的條件下，抗扭能力如圖 2.2： 圖 2.2 抗扭能力示意圖 在完成對(duì)應(yīng)車(chē)廂的骨架設(shè)計(jì)之后，還要考慮蒙皮選材以及截面形狀的選定。 骨架布局及加工方式：“井”字形的矩形線框。車(chē)廂骨架由六部分組成，分別是前圍、側(cè)圍、后圍以及底架。先設(shè)計(jì)各個(gè)模塊，再將各個(gè)模塊焊接到一起。 底架是車(chē)廂的安裝基礎(chǔ)，承受較大應(yīng)力，底架的橫梁縱梁選用槽型鋼，然后依據(jù)車(chē)廂承載重量選擇能夠滿足需要的槽型鋼型號(hào)，安裝時(shí)橫縱搭接，以提高底架的使用性能。 圖 2.3 車(chē)廂底架結(jié)構(gòu)圖 2.4.2 蒙皮的選取與設(shè)計(jì) 蒙皮是一種薄殼鈑件，由某種方式相互連接，將其固定在骨架框架上，可以相互接合，構(gòu)成車(chē)廂內(nèi)外輪廓。其尺寸根據(jù)對(duì)應(yīng)骨架尺寸來(lái)選定，設(shè)計(jì)時(shí)蒙皮與蒙皮應(yīng)留有約 15mm 的搭接量，因此尺寸設(shè)計(jì)時(shí)需多加 30mm 的留量。 一般提高蒙皮的剛度主要手段主要是在蒙皮表面制各種形狀的加強(qiáng)筋?；⌒巫詈?，三角形矩形略次。 圖 2.4 外蒙皮的截面形狀 2.4.3 門(mén)梯和門(mén)窗密封條的布局 （1）車(chē)廂門(mén)的設(shè)計(jì) 廂式貨車(chē)車(chē)廂一般設(shè)置成后門(mén)，由此貨品的運(yùn)輸和交通方面出現(xiàn)的問(wèn)題可以避免。另外，增設(shè)側(cè)門(mén)也是在較長(zhǎng)車(chē)廂車(chē)廂中經(jīng)常出現(xiàn)的。對(duì)于后門(mén)不便開(kāi)啟的情況下，可以打開(kāi)側(cè)門(mén)替代后門(mén)。 矩形平面的布局形式在貨車(chē)車(chē)箱門(mén)的設(shè)計(jì)中是經(jīng)常使用的。車(chē)廂的后圍通常只有車(chē)門(mén)和門(mén)框，且車(chē)門(mén)可開(kāi)啟 270°與外車(chē)廂折疊，不占空間，便利裝卸。左右對(duì)開(kāi)式車(chē)門(mén)設(shè)計(jì)較為合理，是普遍使用的后門(mén)開(kāi)啟的方式。 （2）門(mén)梯的設(shè)計(jì) 地面與車(chē)廂下底面一般相距約 1100mm，一般在門(mén)的下部裝有門(mén)梯，使得可以更為輕松地裝卸貨品。固定式門(mén)梯直接將門(mén)梯固聯(lián)在車(chē)門(mén)的下部，布局簡(jiǎn)單， 使用方便。 2.5 廂式貨車(chē)駕駛室設(shè)計(jì) 絕大多數(shù)貨車(chē)駕駛室都采用非承載式結(jié)構(gòu)，一般由蒙皮和駕駛室骨架焊合成殼體，通常是由轎車(chē)和小型客車(chē)駕駛區(qū)變形而來(lái)。 駕駛室的組成部分有頂蓋、后蓋、前圍和地板等。頂、后總成的板件大都是尺寸較大，尺寸展開(kāi)多在 2000mm 以上。參照原有車(chē)型，本次駕駛室設(shè)計(jì)采用平頭式。 2.6 廂式貨車(chē)的設(shè)計(jì)原則 （1）車(chē)輛的質(zhì)心高度應(yīng)遵循法規(guī)規(guī)定，靜態(tài)空載狀態(tài)下，汽車(chē)的最小側(cè)傾角大于等于 35°。 （2）貨車(chē)的車(chē)體經(jīng)過(guò)改裝后，車(chē)體質(zhì)量不能超過(guò)最大允許質(zhì)量，原車(chē)型最大軸載質(zhì)量的 3%為現(xiàn)軸載質(zhì)量的極限值。 （3）車(chē)廂內(nèi)部需要相對(duì)足夠的空間，以滿足裝載和下卸貨品的需求。 3 廂式貨車(chē)車(chē)廂參數(shù)確定 3.1 車(chē)廂的基本參數(shù)確定 3.1.1 基本尺寸的選定 貨車(chē)車(chē)廂應(yīng)在設(shè)計(jì)初就確定相應(yīng)的尺寸。廂體長(zhǎng)度設(shè)計(jì)主要基于前后軸荷分配系數(shù)的大小，以保持貨車(chē)底盤(pán)原有性能。廂體寬度主要是由輪距、使用要求及法規(guī)等決定。在同時(shí)滿足裝載容、裝載便利的情況下，貨廂高度由改裝后的質(zhì)心高度決定，盡量減小車(chē)廂設(shè)計(jì)時(shí)的高度，從而降低質(zhì)心，汽車(chē)運(yùn)行性能可以提高。 初選車(chē)廂長(zhǎng)×寬×高：5900×2300×2200（mm） 貨車(chē)實(shí)際承載容積由車(chē)廂內(nèi)框尺寸決定，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮到貨車(chē)的各個(gè)情況，如行駛路況條件、裝載質(zhì)量、貨物密度、尺寸規(guī)格等，從而運(yùn)輸效率可以得到提升。 貨車(chē)實(shí)際容積計(jì)算公式如下： 1 1 1 V=lx bx hx ×10-9 V ——車(chē)廂容積（m3） lx1 ——廂內(nèi)有效長(zhǎng)度（mm） bx1 ——廂內(nèi)有效寬度（mm） hx1 ——廂內(nèi)有效高度（mm） 初選載質(zhì)量利用系數(shù)為 0.8，整備質(zhì)量 6 噸，載質(zhì)量為 4.8 噸，考慮 5%超載率，可裝 5.04 噸貨物。初選內(nèi)框的長(zhǎng)×寬×高為： 5580×2150×2150（mm） 3.1.2 車(chē)廂附件尺寸結(jié)構(gòu) 總成完成之后還需對(duì)一些附件進(jìn)行設(shè)計(jì)，有如下幾項(xiàng)步驟： （1）不銹鋼角鐵 在各個(gè)蒙皮結(jié)合處，需要用不銹鋼角鐵進(jìn)行包邊，選擇型號(hào)厚度為 1mm 的冷軋鋼，起到加固美觀的作用，其大小應(yīng)該與骨架尺寸相當(dāng)。 （2）不銹鋼包角 在車(chē)廂頂角處應(yīng)焊接不銹鋼包角，使蒙皮更加牢固，也更具美觀。 3.1.3 車(chē)廂剛度設(shè)計(jì)相關(guān)要求 對(duì)車(chē)身有關(guān)剛度的要求，除參考已有的靜剛度指標(biāo)之外，因?yàn)橐浑A頻率與車(chē)身剛度和質(zhì)量密切相關(guān)，對(duì)車(chē)身動(dòng)態(tài)特性也有很大的影響，所以現(xiàn)階段常以車(chē)身結(jié)構(gòu)的一階模態(tài)頻率作為設(shè)計(jì)時(shí)的優(yōu)化目標(biāo)或約束條件。對(duì)一些應(yīng)變大或較大應(yīng)變能的零部件，應(yīng)采用加強(qiáng)板，以改變零件的截面尺寸或增加板厚；相對(duì)地，對(duì) 應(yīng)應(yīng)變能小的零件，設(shè)計(jì)時(shí)可相應(yīng)地減小或撤除板料，合理利用材料，已達(dá)到減輕質(zhì)量的目的。 高剛度和輕量化在某種程度上彼此沖突，屬于多目標(biāo)優(yōu)化。通常面臨設(shè)計(jì)時(shí)存在的一些比較矛盾的問(wèn)題時(shí)，需權(quán)衡利弊，實(shí)現(xiàn)利益最大化。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分認(rèn)識(shí)汽車(chē)各性能之間的關(guān)系，有效集成各組件之間的規(guī)律。 大型板件的剛度不足，會(huì)引發(fā)板件之間的振動(dòng)，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生共振，駕駛室內(nèi)部由此產(chǎn)生很大的噪聲，引起車(chē)內(nèi)人員的不適，更甚造成零件的損壞，且低剛度的零件在搬運(yùn)時(shí)也會(huì)引起很大的不便。因此，零件的剛度是板殼時(shí)最先需要提高的，并且有如下注意點(diǎn)： （1）板殼零件的剛度主要由零件的板厚以及形狀，曲面、棱線等造型決定， 使零件成型過(guò)程中可冷作硬化，有利于提高板件剛度，相反，平直的零件造型并不可取。 （2）內(nèi)部一些大型金屬板殼零件以及不裸露的大型覆蓋件可沖壓出加強(qiáng)肋提高性能。 （3）車(chē)身最大受力是零件底架和橫梁，底架應(yīng)最先進(jìn)行剛度校核。 3.2 貨車(chē)車(chē)廂的骨架設(shè)計(jì)流程 本次骨架材料擬采用異型鋼和熱軋槽鋼。因?yàn)楫愋武摴茌^普通鋼管而言，有較大的慣性矩和截面模數(shù)，有較強(qiáng)的抗彎扭能力，可大幅度減輕結(jié)構(gòu)重量。槽鋼截面特征很好，強(qiáng)度較高。 3.2.1 底架 底架是整個(gè)車(chē)廂的安裝基礎(chǔ)，它承受載荷為整個(gè)車(chē)身部分中最大的，槽粱、縱梁選擇槽型鋼。橫、縱搭接的結(jié)構(gòu)，底架縱梁是副車(chē)架。 底架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為長(zhǎng) 5900mm，寬為 2300mm 的骨架，各橫梁的位置根據(jù)后軸線的軸線位置確定，各橫梁之間的間距設(shè)定為 983mm，保證傳動(dòng)軸有足夠傳動(dòng)空間。如圖 3.1 （1）底架材料的確定 圖 3.1 底架結(jié)構(gòu)示意圖 底架是全車(chē)受力最大的部件，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到足夠的疲勞極限和屈服極限， 然后較低的應(yīng)力集中敏感性，較為良好的冷沖壓性能和焊接性能。低碳合金和中低碳合金可滿足設(shè)計(jì)要求。 拉伸尺寸較大，形狀復(fù)雜的沖壓件用沖壓性能較好的 09MnREL 等鋼板制造， 拉伸尺寸不大，形狀又不復(fù)雜的沖壓件用強(qiáng)度稍高的 16Mn.10WL 等高強(qiáng)度鋼板在伸長(zhǎng)率上性能變差，不宜采用。 Q345 是一種低碳鋼，綜合力學(xué)性能良好、塑性、焊接性良好，一般用作強(qiáng)度設(shè)計(jì)，用于車(chē)輛、橋梁等承受動(dòng)荷的結(jié)構(gòu)等，故本次選取 Q345 制造車(chē)架,其力學(xué)性能： Qb =490～620MPa.(б-1=бb∕2) T б-1 =245～310（Mpa）. （2）彎曲應(yīng)力的計(jì)算與校核 縱梁斷面的最大彎曲應(yīng)力δ為： δ=Mmax∕W. Mmax——最大彎矩。 W——截面系數(shù) 以上式求得的彎曲應(yīng)力應(yīng)不大于材料的作用應(yīng)力[б] [б]=бS/nS 式中：бS——材料的屈服極限，對(duì)于 Q345 鋼，бS =340-355MPa. nS——安全系數(shù)，一般 nS =1.2～1.5 則[б]=бS/nS =345/1.25=276MPa. 底 架 縱 梁 槽 鋼 應(yīng) 力 分 析 ： q=G/nl=5.04×103×9.8/（2×5900）=4.18(KN/m). G——載重量n——縱梁槽鋼板 l——縱梁鋼長(zhǎng)度 由剪力公式：FS=-qx，M=-1/2qx2.算出相應(yīng)的剪力、彎矩，并畫(huà)出相應(yīng)剪力圖、彎矩圖,如下圖 3.2 和圖 3.3 所示。 19 圖 3.2 剪力圖 圖 3.3 彎矩圖 由бmax=Mmax/W=1.89/W≤[б] T W≥18.19×1000/276×106=66cm3 由算出的值根據(jù)槽鋼（CB/T707—1998）標(biāo)準(zhǔn)，縱梁材料選擇型號(hào)為 36b， 其橫截面如下圖 3.4。 圖 3.4 底架縱梁結(jié)構(gòu)圖 橫梁設(shè)計(jì)選擇 ：熱軋槽鋼（G/BT707—1988）型號(hào)為 10。其截面如圖 3.5 所示。 圖 3.5 底架橫梁結(jié)構(gòu)圖 底架強(qiáng)度校核，底架材料為 Q345,汽彈性模量為 2.06E+11,泊松比為0.28，利用 ANSYS 軟件，將底架三維圖導(dǎo)入，建模： ： 圖 3.6 材料定義示意圖 圖 3.7 示意圖中等密度劃分網(wǎng)格 施加兩倍車(chē)身質(zhì)量加縱向載荷的力，整備質(zhì)量 6 噸，載質(zhì)量為 4.8 噸，即總的縱向載荷為 1.68×105N，承載面積為（5900×2300-983×728）×10-6m2。 圖 3.7 施加載荷示意圖 圖 3.8 底架應(yīng)力變形示意圖 由 ANSYS 分析結(jié)果可知，底架承受載荷僅為 56000Pa，遠(yuǎn)小于 Q345 鋼的許用應(yīng)力，所以底架設(shè)計(jì)選材合理。 內(nèi)骨架初選異型管。 初選：A×B：40mm×50mm，t=5mm 3.2.2 前圍骨架 車(chē)廂前圍為封閉型，組成部分有外支撐架和內(nèi)骨架。 參照該原有車(chē)型，前圍結(jié)構(gòu)寬為 2400mm，高為 2200mm 的骨架。中間兩橫梁距 607mm，下橫梁距框架下端 853mm。見(jiàn)圖 3.6。 圖 3.9 前圍結(jié)構(gòu)圖 貨車(chē)前進(jìn)或制動(dòng)時(shí)，前圍受到一定沖擊，本次假設(shè)汽車(chē)以 0.75g 的制動(dòng)減速來(lái)模擬，則單位載荷： q =G/nl =503×103×0.75×9.8/（4×2300×10-3）=4.02（KN/m） 底架承受沖擊載荷大于前圍骨架所受沖擊載荷。因此前圍選擇的鋼材型號(hào)為Q235 鋼,[б]=235MPa.后由剪力圖得 Mmax=10.02KN/m,W≥8.03cm3。 所以支撐架選用矩形鋼管：初選 A×B（長(zhǎng)×寬）：80mm×60mm。厚度 t=6mm 如圖 3.7。 圖 3.10 矩形鋼管截面圖 內(nèi)骨架選用矩形鋼管：初選 A×B：40mm×30mm，t=4mm 如圖 3.8。 圖 3.11 矩形鋼管截面圖 3.2.3 后圍骨架 貨車(chē)后圍組成有支撐框架和后門(mén)，框架結(jié)構(gòu)由矩形鋼管焊接之后得到。，車(chē)廂門(mén)設(shè)定為后門(mén)開(kāi)啟，便于貨車(chē)裝載下卸，也有利于汽車(chē)的行駛安全。后門(mén)開(kāi)啟與車(chē)廂外壁相疊。這樣的設(shè)計(jì)方式不占空間，狹窄地點(diǎn)作業(yè)時(shí)也便捷。后圍支撐架設(shè)計(jì)為寬 2400mm，高 2200mm 的骨架，中間橫梁距支撐架下端為 1550mm，如圖 3.9 所示。 圖 3.12 后圍支撐架結(jié)構(gòu)圖 支撐架選用矩形鋼管：A×B:80mm×60mm，t=6mm 后門(mén)骨架選用矩形鋼管：A×B:80mm×60mm，t=6mm 設(shè)計(jì)時(shí)注意到車(chē)門(mén)和支架之間需要鉸鏈連接，所以車(chē)門(mén)兩側(cè)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)留出 12mm 的空隙，由于支架和車(chē)門(mén)之間需要密封條，故車(chē)門(mén)上下各預(yù)留 6mm 的間隙。所以后門(mén)的尺寸設(shè)計(jì)為高 1550-12=1538mm，寬 2150÷2-12=1063mm 的骨架，再于支撐架中間焊兩條橫梁，距上下橫梁距離為 400mm，如圖 3.10 所示。 圖 3.13 后門(mén)結(jié)構(gòu)圖 3.2.4 側(cè)圍骨架 側(cè)圍外骨架初選為矩形骨架：A×B：40mm×30mm，t=4mm 其結(jié)構(gòu)為長(zhǎng) 5900mm 高 2200mm 的骨架，中間橫梁分別相距 980mm，縱梁相距728mm 如圖 3.11 所示。 圖 3.14 側(cè)圍骨架結(jié)構(gòu)示意圖 3.2.3 頂圍骨架 在設(shè)計(jì)完前圍、側(cè)圍和后圍骨架的基礎(chǔ)上，頂圍骨架設(shè)計(jì)為為 6000mm，寬為 2300mm。頂骨架結(jié)構(gòu)如圖 3.12 所示。其中橫向骨架之間間距均為 980mm。 圖 3.15 頂骨架結(jié)構(gòu)圖 3.2.4 整體骨架安裝 各部分設(shè)計(jì)完成之后，完成整體骨架的安裝。 3.3 車(chē)廂蒙皮設(shè)計(jì) 3.3.1 概述 設(shè)計(jì)車(chē)廂蒙皮時(shí)主要包括如下三個(gè)方面的內(nèi)容：1、根據(jù)設(shè)計(jì)好的車(chē)廂骨架進(jìn)行蒙皮設(shè)計(jì)；2、對(duì)蒙皮的截面形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)；3、對(duì)一些必要的附件結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)（如門(mén)鎖、包角等）。 3.3.2 車(chē)廂蒙皮的設(shè)計(jì)過(guò)程 結(jié)合已設(shè)計(jì)完成的車(chē)廂骨架尺寸，蒙皮采用 1.0mm 厚的冷軋鋼板，設(shè)計(jì)時(shí)通常事先會(huì)在薄板上加各種形狀的加強(qiáng)肋，以提高蒙皮的剛度。本次設(shè)計(jì)中，側(cè)圍截面和前圍截面采用矩形截面。考慮到各個(gè)面受力情況不同，頂圍蒙皮和后圍蒙皮設(shè)計(jì)時(shí)不需要加加強(qiáng)肋。 （1）前圍骨架蒙皮設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)過(guò)程中，前圍、側(cè)圍、后圍蒙皮設(shè)計(jì)均采用寬 100mm，高 40mm 的矩形截面，蒙皮與蒙皮接合的地方需要留有 15mm 左右的余量，這是設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)所要求的；另一方面，由此補(bǔ)全骨架開(kāi)檔和蒙皮本身存在的尺寸上的誤差。所以， 整個(gè)前圍的蒙皮寬度尺寸為 2300+30=2330mm，高度即為前圍骨架的高度 2200mm。 （2）側(cè)圍骨架蒙皮設(shè)計(jì) 整個(gè)側(cè)圍的蒙皮寬度為 6000+30=6030mm，側(cè)圍骨架拉伸長(zhǎng)度即為側(cè)圍骨架高度 2200mm。 （3）后圍蒙皮設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)時(shí)由于后門(mén)需要安裝門(mén)鎖，所以后圍對(duì)剛度要求低于前圍和側(cè)圍，故后圍支撐架蒙皮采用 1mm 厚的鋼板即可。根據(jù)后圍支撐架的結(jié)構(gòu)，需做三塊薄鋼板， 后門(mén)兩塊，后圍上部一塊，計(jì)算后可得到后門(mén)上部鋼板尺寸長(zhǎng)為 2200mm，寬為650mm。后門(mén)蒙皮尺寸為長(zhǎng) 1538mm，寬為 1063mm，厚 1mm 的矩形鋼板。 圖 3.16 蒙皮示意圖 3.3.3 車(chē)身附件 設(shè)計(jì)時(shí)為使車(chē)廂蒙皮更加穩(wěn)固和美觀，通常在蒙皮對(duì)接處焊接上角度為90°，厚度為 1mm 的不銹鋼角鐵，在對(duì)接頂角處焊接 1mm 厚的不銹鋼包角。 4 駕駛室的參數(shù)確定 4.1 駕駛室骨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)時(shí)相關(guān)車(chē)身總體尺寸由整車(chē)總布置確定，根據(jù)貨車(chē)行駛時(shí)各種因素產(chǎn)生的振動(dòng)影響確定下貨車(chē)駕駛室大致的外形尺寸。 由對(duì)駕駛室拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分析，以及貨車(chē)運(yùn)行中的實(shí)際要求，對(duì)駕駛區(qū)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行布置。本次設(shè)計(jì)計(jì)劃采用矩形材桁架結(jié)構(gòu)加 3mm 厚的鋼板蒙皮對(duì)駕駛室的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。骨架的合理布置和截面形狀的選擇是設(shè)計(jì)駕駛室骨架的主要求，因?yàn)轳{駛室的強(qiáng)度要求主要是由骨架承擔(dān)。駕駛室骨架設(shè)計(jì)采用異型鋼制方管，選用截面為 30mm×30mm×4mm、60mm×40mm×4mm、80mm×60mm×4mm3 種鋼制方管骨架，基本骨架以截面為 60mm×40mm×3mm 的鋼制方管；支撐區(qū)選用的矩形管尺寸為 30mm×30mm×3mm 的；剛度要求較高的部分選用尺寸為 80mm×60mm ×4mm 的矩形鋼管，高強(qiáng)度的設(shè)計(jì)要求主要集中在前風(fēng)窗下端部分。選取的材料的強(qiáng)度極限為 440Mpa，屈服極限為 353Mpa。駕駛室骨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖 4.1 所示。 圖 4.1 駕駛室骨架結(jié)構(gòu)圖 在車(chē)輛行駛過(guò)程中駕駛室存在多種極限工況，根據(jù) ECE-R29 法規(guī)中規(guī)定的部分試驗(yàn)要求， 總結(jié)出載貨貨車(chē)駕駛室的 4 種基本工況，有彎曲工況、正碰工況、扭轉(zhuǎn)工況和頂壓工況。如表 4.1 所示。 23 表 4.1 各工況中施加的載荷和約束 工況類(lèi)型 載荷施加 約束施加 彎曲工況 在駕駛室座椅的安裝位置處施加垂直向下的載荷，左、右 大小各取為 2 kN 分別施加 6 個(gè)自由度的約束在前、 后 4 個(gè)懸置點(diǎn)處 正碰工況 于駕駛室前部的左、右兩側(cè)施加由從前往后的力，取值為 0.8 kN 分別施加 6 個(gè)自由度的約束在前、 后 4 個(gè)懸置點(diǎn)處 扭轉(zhuǎn)工況 在后 2 個(gè)懸置點(diǎn)處豎直方向施加等大、反向的集中力，取 值 1.2 kN 施加 6 個(gè)自由度的約束在前 2 個(gè)懸置點(diǎn)處 頂壓工況 駕駛室頂部左、右處施加豎直 向下的力，取值為 2 kN 施加 6 個(gè)自由度的約束在 前、 后 4 個(gè)懸置點(diǎn)處 在各種工況條件下，材料所受應(yīng)力均未超過(guò)駕駛骨架材料的強(qiáng)度極限和屈服極限，即表明本次骨架設(shè)計(jì)合理。 4.2 駕駛區(qū)蒙皮的選取與設(shè)計(jì) 駕駛室鐵板蒙皮有兩種主要設(shè)計(jì)形式：（1）對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度并沒(méi)有發(fā)揮到作用， 蒙皮僅在美觀上起到作用；（2）蒙皮不僅美觀，而且也作為駕駛室結(jié)構(gòu)零件， 設(shè)計(jì)過(guò)程中需要與骨架件合成密封的盒狀截面結(jié)構(gòu)，也對(duì)整個(gè)駕駛室的強(qiáng)度方面起到作用。本駕駛室的蒙皮設(shè)計(jì)采用后一種設(shè)計(jì)方案，見(jiàn)圖 4.2。 圖 4.2 根據(jù)駕駛室鈑金結(jié)構(gòu)構(gòu)建同尺寸駕駛室基本結(jié)構(gòu) 在此蒙皮結(jié)構(gòu)中，在引擎蓋、前風(fēng)窗及其周?chē)幉捎?3mm 厚的鋼板，與骨架合成密封的盒狀截面結(jié)構(gòu)，在其它部位采用 2mm 厚鋼板與骨架接合，形成盒狀截面結(jié)構(gòu)，蒙皮和骨架可以成為一個(gè)整體，對(duì)整個(gè)駕駛室強(qiáng)度方面起到加強(qiáng)作用。側(cè)圍按照前圍的形狀在側(cè)窗下面形成一條折痕線，把側(cè)面分成夾角 170°的兩個(gè)平面，這樣駕駛室的結(jié)構(gòu)整個(gè)也可以更加飽滿，內(nèi)部空間也得到擴(kuò)大。 5 總結(jié)和展望 5.1 總結(jié) 綜合分析，現(xiàn)在設(shè)計(jì)師的研究重點(diǎn)普遍基于轎車(chē)，對(duì)于載貨汽車(chē)車(chē)身造型很容易被大眾忽略，當(dāng)代物流業(yè)的發(fā)展正是大物流的發(fā)展，載貨汽車(chē)的車(chē)身結(jié)構(gòu)改進(jìn)也需要得到大眾的目光。 本次設(shè)計(jì)中存在的一個(gè)比較大的問(wèn)題就是，設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有能夠提出一些新的改良等，較以前還是存在趨于定式化的問(wèn)題。此外，車(chē)廂骨架設(shè)計(jì)中一些小附件才存在一些小小的誤差，也需要后期的一些妥善處理。 5.2 展望 （1）鈑金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作不易改型，需要開(kāi)發(fā)鈑專(zhuān)門(mén)的鈑金沖壓模具，在專(zhuān)用車(chē)駕駛室開(kāi)發(fā)制造中，成本偏高，并不實(shí)用。未來(lái)設(shè)計(jì)中希望可以通過(guò)拓?fù)鋬?yōu)化等手段構(gòu)建最終駕駛室，減輕駕駛室質(zhì)量。 （2）以后設(shè)計(jì)中可以嘗試新材料，積極和國(guó)外接軌。 （3）努力學(xué)習(xí)國(guó)外的新知識(shí)，希望未來(lái)可以在貨車(chē)車(chē)身方面做到更為細(xì)致的研究。 參 考 文 獻(xiàn) [1] 伍文博. 客車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及輕量化研究[D].吉林大學(xué),2015. 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[11] Nissan Motor Co.,Ltd.GlobalCommunications,CSR and IR Division Communications CSR Department[EBOL][2006-8] [12] Lin HJ, LiSH, Wang LC.Weighing method for a truck scale based on optional neural network with penalty function[J].Journal CitationReports.2017,39(7):1088-1096 附錄一：外文原文 A Comprehensive Study of Single and Multiple Truck Crashes Using Violation and Crash Data Abstract Around 4,000 people died in crashes involving trucks in 2016 alone in the U.S., with 21 percent of these fatalities involving only single-unit trucks. Many studies have identified the underlying factors for truck crashes. However, few studies detected the factors unique to single and multiple crashes, and none have examined these underlying factors in conjunction with violation data. The current research assessed all of these factors using two approaches to improve truck safety. An injury/fatal crash was defined as a crash that results in an injury or fatality. The first approach investigated the contributory factors that increased the odds of injury/fatal single truck and multiple vehicle crashes with involvement of at least one truck. The literature has indicated that previous violations can be used to predict future violations and crashes. Therefore, the second approach used violations related to driver actions that could result in truck crashes. The analysis for the first approach indicated that driving on dry-roadway surfaces, driver distraction, and rollover/jackknife types of truck crashes, speed compliance failure, and higher posted speed limits are some of the factors that increased the odds of injury/fatal single and multiple vehicle crashes. With the second approach, the violations related to risky driver actions, which were underlying causes of truck crashes, were identified and analyses were run to identify the groups at increased risk of truck involved crashes. The results of violations indicated that being nonresident, driving off peak hours, and driving on weekends could increase the risk of truck involved crashes. 1. INTRODUCTION Trucks are a crucial part of the United States economy. Trucks transport 80% of all freight in the U.S. annually, which accounts for over $700 billion worth of goods [1]. The trucking industry in the U.S. moves about 10.5 billion tons annually, which is expected to increase to 27 billion tons by 2040 [2]. Moreover, seven million people, including more than three million drivers, are employed through this industry. However, truck crashes place a huge burden on the nation in terms of death, injury, and lost productivity. According to the Federal Motor Carrier Safety 24 Administration (FMCSA), there were 667 truck occupant deaths (driver and passenger), and of those 667 deaths, 398 deaths occurred in single-vehicle crashes [3]. Wyoming has the highest fatality rate (24.7 death per 100,000 population) in the nation [4]. Wyoming also has the highest truck crash rate in the United States [5]. These high truck crash and fatality rates result from the high amount of through truck traffic on Wyoming interstates, adverse weather conditions, and mountainous geometric conditions. However, truck crashes can be mitigated by improving truck safety through policies and regulations, which enhance the performance of the trucking industry without compromising safety. Various countermeasures have been taken in the United States organized into 4 E’s of safety. The 4 E’s include enforcement, education, engineering, and emergency response. Enforcement is one of the 4 E’s that can improve traffic safety. The performance of Wyoming highway patrol (WHP), and consequently road safety, could be improved by identification of the factors that increase the odds of future violations, and consequently future crashes [6, 7]. Thus, this study incorporates violation data, in addition to crash data, to identify the contributory factors to the violations that are likely to increase the odds of future crashes. Identification of these factors can help the WHP to put more emphasis on the contributory factors of risky violations resulting in traffic safety. Truck crashes are complex events. They can involve single vehicles or two or more vehicles. Out of 700 truck occupant deaths that occur every year in the U.S., about 60% occur in single-vehicle truck crashes [8]. For each type of event, different contributory factors may play roles. Previous research indicated that there are significant differences between single and multiple vehicle crashes [9, 10]. Therefore, this study analyzed single truck and multiple vehicle crashes, with truck involvement, separately. This study investigated factors impacting different types of truck crashes by including vehicle, driver, and environmental factors. In addition, this study included violation data to identify the groups at higher risk of truck crashes by including only the violations contributing to truck crashes in this state. For the purpose of this study, a truck is defined as a commercial vehicle with gross vehicle weight rating greater than 10,000 pounds. 2. BACKGROUND Based on FMCSA, the critical reasons for large truck crashes can be assigned to driver (87%), non-performance (12%), recognition (28%), decision (38%), performance (9%), and vehicle (10%) [11]. Lemp et al. (2011) used the ordered probit model to investigate the impact of vehicle, occupant, driver, and environmental characteristics on crash severity for those involved in heavy-duty truck crashes [12]. The results indicated that the odds of fatalities increase with the number of trailers and fall as the truck gross vehicle weight rating decreases. Khattak et al. (2003) used crash data in North Carolina during 1996-1998 to investigate the impact of truck rollovers and occupant injuries in single-vehicle crashes [8]. The results indicated that higher