原文传递
轨道列车头车耐撞性仿真评估及吸能结构优化
| 论文题名： | 轨道列车头车耐撞性仿真评估及吸能结构优化 |
| 关键词： | 轨道;地铁列车;头车;车体耐撞性;仿真评估;结构设计;车前;前结构;碰撞过程;房山线;吸能结构;车体结构;材料;标准;北京;有限元模型;应力波传递;体几何模型;加速度响应;主体因素 |
| 摘要： | 轨道车辆发生灾难性碰撞的几率很小,一旦发生事故,将会出现极为严重的后果。因此从车体结构设计与被动安全防护的角度出发,研究车体耐撞性及其吸能结构的大变形碰撞特性,对提高轨道列车的安全水平有着重要的意义。 本文以北京房山线地铁列车为主体研究对象,完成了以下几方面的工作。 (1)根据北京地铁房山线头车及车前结构的原始设计。建立了以板壳为主体的骨皮结构焊接车体几何模型。综合国内外列车碰撞标准及设计一般准则,确定了碰撞仿真工况及车体耐撞性评估标准。 (2)通过有效控制单元质量、接触模型和材料参数,建立了车体结构的有限元模型。充分考虑车前钩缓装置的结构、设计要求、吸能过程等,完成了车前钩缓结构等效模型。在上述的基础上,实现了碰撞过程的仿真。 (3)针对车体与固定车档、车体连挂对撞两个评估工况,仿真分析了5km/h(耦合速度),15km/h(车钩螺栓剪断速度)及25km/h(标准评估速度)条件下,车体及车前结构的应力波传递、能量吸收、加速度响应及变形压溃比较。一方面数值再现碰撞过程结构承载的力学状态,一方面评估车前结构设计是否符合要求。 (4)在基本薄壁结构的吸能特性仿真研究基础上,给出了材料、截面形状及诱导方式对吸能效果的影响。用以改进地铁房山线车前吸能结构的不足,并通过仿真验证、评估了改进方案。 (5)在前述工作基础上,针对北京房山线地铁列车车前结构设计的主体因素包括材料选用、截面位置、安装位置几个方面的设计建议。 |
| 作者： | 张啸雨 |
| 专业： | 安全技术及工程 |
| 导师： | 张乐乐 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
