動力集中型動車組耐碰撞性能研究.pdf

1、隨著我國鐵路運行里程的不斷增加和列車運行速度的不斷提高，人們對于鐵路運行安全性的關(guān)注度越來越高，在軌道車輛結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中進行車輛被動安全防護技術(shù)的研究變的至關(guān)重要。本文在總結(jié)國內(nèi)外有關(guān)機車車輛被動安全防護技術(shù)研究方法和成果的基礎(chǔ)上，確定采用顯式有限元數(shù)值模擬方法開展有關(guān)機車車輛耐碰撞性能的研究工作。
　　本文首先系統(tǒng)闡述了機車車輛顯式有限元計算方法的相關(guān)理論，從碰撞問題基本控制方程出發(fā)，把握問題的物理原理。著重介紹了顯式積分算法步

2、長的概念和控制方法、接觸算法理論以及滑動界面能為負等常見問題的處理方法。
　　基本吸能元件是機車車輛防碰撞吸能系統(tǒng)中的重要組成部分，高比吸能、低初始峰值載荷的薄壁金屬管結(jié)構(gòu)有助于提高車輛耐碰撞性能。本文在對大量基本吸能元件研究的基礎(chǔ)上提出一種多層嵌套薄壁吸能結(jié)構(gòu)，并采用LS-DYNA顯式有限元軟件對其防碰撞性能進行了仿真分析。在相同條件下，將其吸能特性指標與傳統(tǒng)薄壁吸能結(jié)構(gòu)進行了對比研究，指出其在耐碰撞性能方面的優(yōu)越性。
　

3、　建立合理有效的列車碰撞仿真有限元模型是采用數(shù)值模擬方法計算列車耐碰撞性能過程中最基本和最關(guān)鍵的步驟。本文詳細考慮了某動力集中型動車組車體、鉤緩裝置、防爬器裝置以及轉(zhuǎn)向架等結(jié)構(gòu)的實際連接關(guān)系和工作原理，本著兼顧計算效率和計算精度的原則，在HyperMesh前處理軟件中建立了精確可靠的整車碰撞有限元模型?；贓N15227標準和列車實際運行特點，確定六種典型碰撞場景，采用LS-DYNA顯式有限元軟件對該動力集中型動車組在給定工況下進行耐碰