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地铁列车耐撞性结构及安全性研究
| 论文题名： | 地铁列车耐撞性结构及安全性研究 |
| 关键词： | 地铁列车;耐撞性结构;运行安全性;动态响应 |
| 摘要： | 随着轨道列车技术的发展，列车运行安全的主动防护技术即避免事故（包括碰撞事故）发生的能力已达到了一个前所未有的高度，确保了轨道列车正常情况下的安全运行。然而，由于轨道交通系统的复杂性和具有人机界面，某些随机因素，如技术缺陷、设备故障、人员操作失误以及自然环境的突变等都可能导致列车碰撞事故的发生，因而列车的碰撞事故是无法避免的。如何降低列车碰撞事故发生率、提高列车的运行安全性以及保障人员财产安全，已成为轨道列车设计的关键课题之一。本文基于轨道交通的迅速发展以及车辆运行安全性这一背景，对轨道列车碰撞被动安全防护问题进行了研究，主要开展的研究内容有。 首先运用实验和仿真的方法对铁道车辆典型吸能结构碰撞吸能的关键技术展开研究:如变形体材料本构模型、应变率效应、材料属性和结构网格尺寸等，探讨了影响结构碰撞吸能响应因素的变化规律，为提高车辆的耐撞击性能的准确性提供依据。 其次是从整车碰撞动力学角度阐述了列车碰撞动态响应机理:首先建立了单节车撞击刚性障壁和两节车发生对撞的耦合撞击模型，对比了各国车辆被动安全防护相关法律规章的参数指标，通过车辆耦合碰撞冲击分析得到了各车辆的吸能、速度、变形及碰撞力流等时间历程特征曲线，解释了列车碰撞关键部位变形、吸能、碰撞力流之间的内在关系。结果表明，碰撞力流的分配型式在相同车型方面保持一致，在不同结构车型方面具有差异。 对比研究了不同车型在相同碰撞场景下的响应差异性，考察了不同车身单位吸能比值与其关键部件吸能比值的关系，从碰撞力流在各部件的分配比例角度出发，对关键部件的变形诱因进行了深入分析和解释，最后通过车辆动态分级刚度特性参数的获取，建立了正面碰撞的集中参数化模型，为轨道列车安全性设计提供了可行的建议，研究结果可用于轨道列车的指导设计。 |
| 作者： | 卢毓江 |
| 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： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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