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基于ABAQUS的磁浮车辆碰撞动力学仿真
| 论文题名： | 基于ABAQUS的磁浮车辆碰撞动力学仿真 |
| 关键词： | 磁悬浮车体;碰撞仿真;ABAQUS方法;耐撞性能;CAD模型 |
| 摘要： | 磁悬浮作为一种新型出行交通工具,其安全性成为磁浮交通领域研究的关键课题,提高车体在碰撞过程中的耐撞性能、保证乘客的安全是该研究的主要目的。本文以北京磁浮公司设计的磁悬浮车体为研究对象,应用ABAQUS软件进行车体碰撞仿真,研究碰撞时其材料的变形、能量的转化、撞击力的变化,并对车体进行优化以提高车体的耐撞性能。 首先,论述了国外与国内中低速磁浮列车的发展概况,之后重点介绍了北京控股磁悬浮技术发展有限公司磁浮列车技术的发展状况。提出了磁浮列车耐碰撞性能研究的必要性,并介绍了该领域研究中常用的碰撞软件。 其次,通过论证,选用了合理的磁浮车体材料与结构,并依据北控磁浮公司提供的数据,建立了完整的头车车体CAD模型,导入HyperMesh软件中完成了碰撞有限元模型的建立。 然后,制定了14个强度计算工况、1个刚度计算工况、3个模态计算工况,对车体模型进行可靠性验证。通过碰撞验证,为车体选择并安装合理的压溃管,以优化车体的碰撞性能,并完善了碰撞模型。 最后,碰撞计算中车体材料选用双线性材料参数,结合ABAQUS软件的显式时间积分算法,对初始碰撞方案进行计算,结果显示碰撞过程中撞击力较大,后将模型结构进行优化改进,并进行碰撞计算,结果显示新方案撞击力比原始方案减小63％,动能与内能随时间的转化过程显得更为平缓,这也保证了车体在碰撞过程中车体减速度绝对值的变化基本稳定。 综上所述,通过对车体结构的不断优化,新方案车体在碰撞过程中的耐撞性能得到较大幅度的提升。结论显示,选取合理的磁悬浮头车前端吸能结构参数,有助于在保证乘客安全的前提下,实现碰撞吸能最大化。 |
| 作者： | 张文 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 丁旺才 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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