详情

原文传递轨道客车碰撞被动安全性研究

论文题名：	轨道客车碰撞被动安全性研究
关键词：	轨道客车;耐碰撞性;吸能元件;二次碰撞;安全评价
摘要：	铁路运输以其独特的优势在我国交通运输中扮演了重要角色，是国民经济发展的先导，随着城市化进程的加快和人民物质文化水平的提高，旅客运输正向着高速、安全、舒适的方向发展。然而，高速行驶的列车一旦发生碰撞事故，将导致旅客生命、财产的巨大损失，时有发生的碰撞事故给人们敲醒了警钟，向人们昭示着研究车辆被动安全防护技术的必要性。本文在总结国内外研究现状的基础上，讨论了耐碰撞轨道车辆设计及仿真中的关键技术，研究了轨道客车的被动安全防护系统及乘员安全。　　论文首先对轨道车辆碰撞动态非线性有限元基本原理进行了介绍，主要包括基本力学方程和求解算法;对动态非线性有限元中显示中心差分法、质量缩放、沙漏问题的控制及刚性墙的处理等关键技术问题进行了系统得说明。　　其次以某200km/h卧铺客车为基体，研究设计了其被动安全防护系统。通过采用LS-DYNA中离散梁单元并配以119#材料，对钩缓装置的特性进行了真实的模拟;通过调研相关文献吸能装置，设计了6种不同结构、形状的吸能元件，选取性能最好的作为最终方案;通过合理得削弱客车端部结构的板厚及加开减载孔，使得客车纵向刚度呈现“弱-强-弱”分布，将车体端部弱刚度结构设计为吸能区域。　　然后针对目前轨道车辆碰撞仿真中对轮、轨及车体与转向架连接关系模拟高度简化的现状，提出建立实际的、详细的轮、轨有限元模型来更真实得模拟轮轨接触关系;建立中心销、牵引拉杆实际有限元模型，通过做接触来模拟车体与转向架的牵引装置;采用LS-DYNA中离散梁单元并配以66#材料来模拟空气弹簧的特性。　　最后根据欧洲标准EN12663，选取13个常见的、恶劣的静强度工况对200km/h卧铺客车进行强度验证;根据标准EN15227及参考相关文献，设计6个典型的碰撞工况，验证客车被动安全防护系统的耐撞性，重点考察其加速度、变形及吸能特性;借鉴汽车领域成熟的乘员安全评价方法，建立卧铺车厢的详细结构，对典型工况下的乘员二次碰撞进行研究，重点讨论比较了不同姿态、不同位置、不同性别的乘员受伤情况。
作者：	刘艳文
专业：	车辆工程
导师：	肖守讷
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文