高速列車(chē)車(chē)體耐碰撞結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、高速列車(chē)在運(yùn)行中一旦發(fā)生碰撞事故，不但造成車(chē)輛結(jié)構(gòu)的破壞，而且還嚴(yán)重威脅乘客的生命安全，因此，高速列車(chē)的被動(dòng)安全性越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。對(duì)高速列車(chē)進(jìn)行耐撞性研究并設(shè)計(jì)吸能結(jié)構(gòu)，能夠顯著降低高速列車(chē)在意外碰撞事故中的受損程度，同時(shí)有效保護(hù)司乘人員的安全?；诒粍?dòng)安全設(shè)計(jì)思想，本文以某型號(hào)的高速列車(chē)為研究對(duì)象，采用數(shù)值仿真方法對(duì)其耐碰撞性能進(jìn)行分析研究。
　　 首先，從理論上對(duì)高速列車(chē)碰撞仿真所采用的基本力學(xué)方程、拉格朗日法、空

2、間有限元理論、顯式積分算法、材料非線性、接觸非線性等主要算法以及前后處理軟件進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。
　　 其次，簡(jiǎn)單說(shuō)明了吸能元件幾種變形模式理論以及其評(píng)價(jià)指標(biāo)，在探討吸能元件變形模式基礎(chǔ)上，提出了以翻轉(zhuǎn)圓管作為車(chē)體碰撞的基礎(chǔ)吸能元件，對(duì)其吸能特性進(jìn)行研究并與普通直圓管進(jìn)行對(duì)比，為高速列車(chē)車(chē)體的吸能元件的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
　　 最后，建立高速列車(chē)碰撞仿真模型，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)EN15227∶2008確定高速列車(chē)耐碰撞車(chē)體的碰撞仿真情

3、形。在建模過(guò)程中通過(guò)合理地簡(jiǎn)化非大變形區(qū)域的結(jié)構(gòu)以及去除對(duì)碰撞仿真結(jié)果不起主要作用的細(xì)小部件等方法來(lái)控制求解規(guī)模，縮短計(jì)算時(shí)間；同時(shí)對(duì)車(chē)上主要設(shè)備進(jìn)行較為詳盡的建模以獲取其質(zhì)心加速度，為對(duì)設(shè)備的沖擊評(píng)定提供數(shù)據(jù)支持；為了準(zhǔn)確的分析司機(jī)在碰撞發(fā)生時(shí)的響應(yīng)，在模型中加入了司機(jī)假人模型，并對(duì)其碰撞響應(yīng)進(jìn)行分析。結(jié)構(gòu)分析結(jié)果表明，在幾種碰撞情形下車(chē)體結(jié)構(gòu)變形合理，而且沒(méi)有出現(xiàn)爬車(chē)現(xiàn)象，基本能夠滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求，但仍然需要對(duì)司機(jī)室結(jié)構(gòu)和能量吸收裝置進(jìn)