基于假人的高速列車碰撞事故幸存性仿真預(yù)測.pdf

1、高速列車一旦發(fā)生碰撞事故，造成的傷亡將是極其嚴(yán)重，被動安全設(shè)計是在事故中保護(hù)乘客安全的最后保障。因此，針對高速列車內(nèi)場景下結(jié)構(gòu)的耐撞性開展仿真分析、優(yōu)化設(shè)計等相關(guān)研究具有重要意義。
　　以CRH380型高速列車座椅為主，建立基于坐姿假人的碰撞仿真場景，針對不同場景下乘員損傷進(jìn)行了仿真與預(yù)測，并對二等車座椅進(jìn)行了耐撞性改進(jìn)的探討。主要完成以下工作:
　　(1)對國內(nèi)外相關(guān)碰撞以及耐撞性標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)進(jìn)行綜述，結(jié)合相關(guān)損傷判據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

2、以及列車碰撞事故損傷特點，建立了基于坐姿假人的高速列車二次碰撞事故損傷預(yù)估方法，并對頭部，胸部結(jié)合AIS標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)劃分了損傷等級標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)對假人模型采用等效仿真計算方法進(jìn)行校驗。
　　(2)分析CRH380高速列車二等車座椅結(jié)構(gòu)特點與承載要求，建立了基于隱式的座椅有限元模型。包括單元類型的設(shè)定，材料屬性的定義，連接方式的等效等，并依據(jù)國家鐵路標(biāo)準(zhǔn)TB/T3263-2011規(guī)定對座椅坐墊、靠背、側(cè)扶手以及中間扶手等進(jìn)行了靜

3、載校核。
　　(3)以高速列車座椅場景為基礎(chǔ)，建立了基于顯式的座椅-假人有限元模型，以AV/ST9001加速度載荷為邊界條件實現(xiàn)仿真計算，獲得假人姿態(tài)響應(yīng)歷程數(shù)據(jù)，并進(jìn)行損傷預(yù)測，此場景下，假人損傷較嚴(yán)重甚至致命，座椅耐撞性很低，缺乏對乘員的碰撞保護(hù)。分析了座椅間距對乘員損傷的影響，不同座椅間距在碰撞事故中對乘員損傷影響不統(tǒng)一，小間距對乘員胸部、腿部保護(hù)作用明顯。
　　(4)針對假人二次碰撞損傷情況，提出了座椅耐撞性改進(jìn)方案