城際列車碰撞歷程中鉤緩裝置的作用機(jī)理研究.pdf

1、本論文通過(guò)建立準(zhǔn)確的鉤緩裝置力學(xué)模型并進(jìn)行城際列車碰撞仿真計(jì)算，深入地研究了鉤緩裝置在城際列車碰撞歷程中的作用機(jī)理，重點(diǎn)分析了鉤緩裝置對(duì)城際列車耐撞性及碰撞行為響應(yīng)的具體影響。
　　首先，根據(jù)城際列車鉤緩裝置的工作原理和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性，建立了具有非線性遲滯特性并可實(shí)現(xiàn)車鉤點(diǎn)頭與搖頭運(yùn)動(dòng)的鉤緩裝置力學(xué)模型。
　　其次，建立了城際列車一維縱向碰撞仿真模型，通過(guò)改變頭車鉤緩裝置與中間車鉤緩裝置的阻抗力和壓縮行程，研究鉤緩裝置的吸能方

2、案對(duì)列車耐撞性的影響，得到了當(dāng)碰撞速度一定時(shí)頭鉤壓縮行程的最優(yōu)值。當(dāng)頭鉤的壓縮行程小于最優(yōu)值時(shí)，司機(jī)室端部的吸能量隨著頭鉤行程的增加而增多，當(dāng)頭鉤的壓縮行程超過(guò)最優(yōu)值時(shí)，司機(jī)室端部的吸能量逐漸減少;頭車的最大平均加速度與中間車鉤的阻抗力為負(fù)相關(guān)，而與中間車鉤壓縮行程無(wú)關(guān)，中間車的最大平均加速度與頭鉤的壓縮行程、中間車鉤的阻抗力及壓縮行程均為負(fù)相關(guān)。
　　然后，建立了詳細(xì)的列車三維碰撞仿真模型，研究了鉤緩裝置對(duì)列車碰撞行為響應(yīng)的影響

3、，發(fā)現(xiàn)兩列相同列車在直線軌道發(fā)生正面碰撞時(shí)，中間車鉤會(huì)同時(shí)發(fā)生點(diǎn)頭運(yùn)動(dòng)與搖頭運(yùn)動(dòng)，中間車鉤的點(diǎn)頭與搖頭運(yùn)動(dòng)姿態(tài)關(guān)于兩列車的碰撞界面對(duì)稱，且由列車頭端至尾端，偏轉(zhuǎn)角逐漸減小;主被動(dòng)列車的前兩位車輛存在脫軌風(fēng)險(xiǎn)，中間車鉤的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)響應(yīng)是車輛脫軌的重要因素之一。當(dāng)中間車鉤的搖頭偏轉(zhuǎn)角不變時(shí)，中間車鉤的仰角幅度增大，該車鉤連接的前一位車輛的二位端轉(zhuǎn)向架的脫軌風(fēng)險(xiǎn)隨之增大，而后一位車輛的一位端轉(zhuǎn)向架的脫軌風(fēng)險(xiǎn)隨之減小，中間車鉤點(diǎn)頭運(yùn)動(dòng)為俯角時(shí)影響

4、相反;列車碰撞過(guò)程中的車鉤縱向力主要由車體底架結(jié)構(gòu)承載，對(duì)于本文選用的鋁合金車體而言，底架結(jié)構(gòu)可承載約90％的車鉤縱向力。
　　最后，研究了車鉤的初始點(diǎn)頭偏轉(zhuǎn)角和碰撞速度對(duì)列車碰撞行為響應(yīng)的影響。發(fā)現(xiàn)當(dāng)中間車鉤無(wú)初始點(diǎn)頭偏轉(zhuǎn)角或初始點(diǎn)頭偏轉(zhuǎn)角為仰角時(shí)，車鉤的點(diǎn)頭運(yùn)動(dòng)將始終呈仰角姿態(tài)，當(dāng)初始點(diǎn)頭偏轉(zhuǎn)角為俯角時(shí)，車鉤的點(diǎn)頭運(yùn)動(dòng)將保持俯角姿態(tài)不變，中間車鉤的初始點(diǎn)頭偏轉(zhuǎn)角不影響中間車鉤搖頭偏轉(zhuǎn)角的大小;另一方面，碰撞速度的提高，增加了中