高速列車耐撞性結(jié)構(gòu)及安全性研究.pdf

1、我國(guó)幅員遼闊人口眾多，發(fā)展高速鐵路可大大縮短各地區(qū)及省市間的旅行時(shí)間，是我國(guó)鐵路可持續(xù)發(fā)展的必然。然而，高速列車一旦發(fā)生碰撞事故，將可能給旅客的生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)極大的破壞，時(shí)而發(fā)生的列車碰撞事故向人們昭示著開展列車被動(dòng)安全防護(hù)技術(shù)研究的必要性。本文在總結(jié)研究國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，討論了耐撞性車輛設(shè)計(jì)及仿真中的關(guān)鍵技術(shù)，研究了高速列車的耐撞性結(jié)構(gòu)及乘員安全。
　　論文首先對(duì)列車碰撞仿真中所涉及到的材料本構(gòu)關(guān)系、單元類型、接觸方式、非線

2、性大變形算法等理論知識(shí)進(jìn)行了介紹，討論并總結(jié)了列車耐撞性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和仿真分析中的若干關(guān)鍵問(wèn)題；研究了材料參數(shù)對(duì)吸能元件碰撞仿真的影響。根據(jù)目前在列車在碰撞仿真中對(duì)鉤緩裝置過(guò)度簡(jiǎn)化的現(xiàn)狀，采用LS-DYNA中的離散梁?jiǎn)卧M鉤緩裝置的加載、卸載、過(guò)載脫落等力學(xué)特性，能夠較好地反映實(shí)際情況。
　　其次針對(duì)高速列車速度高、能量大的特點(diǎn)，研究開發(fā)了高速列車車體端部吸能結(jié)構(gòu)。司機(jī)室端吸能結(jié)構(gòu)采用由泡沫鋁和金屬圓管填充的兩級(jí)吸能結(jié)構(gòu)，非司機(jī)室端

3、除原有吸能防爬裝置外，通過(guò)減弱側(cè)門區(qū)的邊梁以減小門區(qū)的縱向剛度，將此區(qū)域設(shè)計(jì)為吸能結(jié)構(gòu)。端部吸能結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)旨在碰撞事故中保護(hù)司機(jī)室和客室結(jié)構(gòu)的安全，文中對(duì)其進(jìn)行了充分驗(yàn)證。
　　然后將端部吸能結(jié)構(gòu)應(yīng)用于8節(jié)編組的某高速列車的所有車輛，根據(jù)歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN15227，對(duì)該列車進(jìn)行三種典型工況的安全性評(píng)估，重點(diǎn)考察碰撞過(guò)程中各車輛速度、加速度時(shí)間歷程等動(dòng)力學(xué)響應(yīng)以及各碰撞界面的撞擊力、能量分配等內(nèi)容。為了保證計(jì)算的可信度，列車編組內(nèi)的所有