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电力机车耐撞击车体结构设计及分析
| 论文题名： | 电力机车耐撞击车体结构设计及分析 |
| 关键词： | 电力机车;结构设计;耐撞性;吸能装置 |
| 摘要： | 随着我国铁路事业的迅速发展，机车车辆的安全性能受到人们越来越多的关注，开展机车车辆车体结构的耐撞性研究，使我国铁路事业获得安全、健康、持续的高效发展已经刻不容缓。 本文首先总结了国内外机车车辆被动安全技术的研究现状，提出了机车车辆碰撞事故的分类方法，对机车车辆的耐撞性研究方法进行了概括说明;其次，对碰撞仿真过程中涉及到的非线性特征、基本力学方程以及有限元算法等相关理论进行了简单介绍;然后，以某电力机车为载体，对耐撞击机车车体结构的设计思想及其耐撞性评价准则进行了深入研究，提出了一种碰撞盒承载式吸能装置，并仿真验证了其实际吸能特性，结果表明该吸能装置变形稳定、吸能性能良好;再者，通过详细研究机车车体、吸能装置、车钩缓冲装置、转向架和轨道等实际结构，车体与转向架间连接关系以及轮对与轨道间接触关系，基于仿真软件的工程应用，建立了准确有效的机车车辆碰撞仿真有限元模型。 最后，根据相关文献和标准设置了六种典型工况，来对某电力机车的耐撞性能进行系统的分析研究，结果表明所设计碰撞盒吸能装置能稳定有效的发挥其吸能作用，该电力机车不仅能够满足标准EN15227的要求，而且是一个具有良好多级能量耗散系统的耐撞击车体结构。 此外，本文还进行了机车的“二次碰撞”研究，发现司机室操纵台的强刚度、弱吸能性能对司机人身的生命安全威胁极大，正、副司机的胸部变形量都超过了最大容许值;且正司机的左、右股骨损伤指标和胫骨指数也明显超过了各自的极限值，相比于副司机，碰撞过程中主司机的损伤更为严重。提议给操纵台配备安全气囊，同时开展机车司机室操纵台的优化设计工作，研发出一种不仅可以满足强度要求而且同时能够具有良好缓冲吸能性能的可变形操纵台。 |
| 作者： | 王晋乐 |
| 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： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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