地鐵列車(chē)連掛碰撞仿真及吸能特性分析.pdf

1、地鐵列車(chē)在運(yùn)用過(guò)程中，調(diào)車(chē)、連掛、制動(dòng)、沖擊碰撞等工況下列車(chē)將受到很大的縱向沖擊力。隨著運(yùn)行速度和載客狀態(tài)的變化，在連掛和沖擊碰撞工況下車(chē)輛所受的沖擊載荷最危險(xiǎn)。
　　為了保證乘客在地鐵列車(chē)劇烈的沖擊碰撞中最大的安全程度，設(shè)計(jì)者必須在車(chē)輛的設(shè)計(jì)過(guò)程中采取一系列有效的耐撞擊策略。碰撞能量管理(CEM)這種方法被廣泛應(yīng)用在列車(chē)的耐撞擊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者使吸能結(jié)構(gòu)按照設(shè)計(jì)好的可控的方式逐級(jí)消耗吸收沖擊能量，采用此方法能比傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案更

2、有效地吸收沖擊能量和更好地保護(hù)乘客安全。
　　本文所做的地鐵列車(chē)之間的沖擊碰撞仿真正是基于這樣一種碰撞吸能設(shè)計(jì)理論。對(duì)地鐵列車(chē)的沖擊碰撞場(chǎng)景的動(dòng)力學(xué)仿真主要有兩個(gè)目的:一是為了更好地解釋和分析列車(chē)之間的沖擊碰撞過(guò)程，二是將此動(dòng)力學(xué)仿真策略作為對(duì)各類(lèi)碰撞工況和吸能部件是否滿(mǎn)足要求的評(píng)估方法。對(duì)于第一個(gè)目的可以通過(guò)對(duì)本文所做的列車(chē)沖擊碰撞動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果進(jìn)行分析比較來(lái)實(shí)現(xiàn)。在論文中用多體動(dòng)力學(xué)軟件SIMPACK中的非線性力元來(lái)模擬緩沖器

3、、壓潰管、車(chē)鉤剪切裝置和吸能結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性，便可以實(shí)現(xiàn)第二個(gè)仿真目的，通過(guò)改變沖擊速度、車(chē)輛質(zhì)量、軌道形式等參數(shù)便可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同復(fù)雜碰撞工況下吸能部件的吸能特性仿真和分析。
　　本文除了對(duì)地鐵列車(chē)的沖擊碰撞場(chǎng)景進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真分析，還進(jìn)一步研究了沖擊速度、輪軌摩擦系數(shù)和車(chē)鉤接觸剛度等參數(shù)對(duì)地鐵列車(chē)沖擊過(guò)程和吸能部件的影響。這種研究過(guò)程和結(jié)論有助于對(duì)列車(chē)沖擊碰撞的更有利控制和對(duì)吸能部件的優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文詳細(xì)分析了吸能部件的吸能特點(diǎn)和吸能