軌道車輛碰撞動(dòng)力學(xué)特性研究.pdf

1、軌道車輛目前是人類最重要的機(jī)械交通工具，一直得到了廣泛的運(yùn)用。相對(duì)于其他交通工具，軌道車輛速度較高，一旦發(fā)生碰撞即會(huì)造成重大的傷亡與損失?，F(xiàn)今軌道車輛均安裝了緩沖器，各節(jié)車輛均使用著同一型號(hào)的緩沖器，并有著相同的性能。但是在碰撞發(fā)生時(shí)，各節(jié)車輛不是同時(shí)承受沖擊的，各個(gè)車輛所承受的撞擊力、變形程度、撞擊的初始速度、加速度以及吸收的能量并不相同。在軌道車輛的碰撞中，位于碰撞分界面的車輛的緩沖器所受到的沖擊較大并出現(xiàn)緩沖器失效的情況，而其余車

2、輛的緩沖器所受沖擊較小，甚至未發(fā)揮到其應(yīng)有的作用。因此分析碰撞中各緩沖器的響應(yīng)情況從而研究如何改變緩沖器的參數(shù)以降低碰撞分界面的緩沖器所受到的沖擊具有重要意義。
　　本文首先介紹了緩沖器的工作原理，將緩沖器等效為彈性元件和阻尼器，并以六車編組的地鐵車輛為例，建立了運(yùn)動(dòng)車輛編組與靜止車輛編組碰撞的動(dòng)力學(xué)模型。通過增加微小約束的方法去除碰撞中可能出現(xiàn)的剛體自由度的現(xiàn)象。利用MATLAB對(duì)碰撞進(jìn)行仿真，求出碰撞中各個(gè)車輛對(duì)應(yīng)緩沖器的響應(yīng)

3、，得出碰撞分界面的緩沖器所受的沖擊力、緩沖行程以及吸收的能量最大，再對(duì)六車編組的地鐵車輛與剛性固定墻碰撞的情況進(jìn)行仿真從而對(duì)上述結(jié)論進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　分別改變各個(gè)車輛的緩沖器的阻尼系數(shù)與彈性系數(shù)，并分析在改變這些參數(shù)的過程中碰撞分界面的緩沖器所受沖擊力、緩沖行程、能量吸收比例以及所有緩沖器吸收的總能量和緩沖器的平均吸收率的變化。研究結(jié)果表明，位于碰撞分界面的緩沖器的最大沖擊力只和分界面緩沖器的阻尼系數(shù)有關(guān)，而與其他緩沖器阻尼系數(shù)無