地鐵列車連掛碰撞仿真及吸能特性分析.pdf

1、地鐵列車在運用過程中，調(diào)車、連掛、制動、沖擊碰撞等工況下列車將受到很大的縱向沖擊力。隨著運行速度和載客狀態(tài)的變化，在連掛和沖擊碰撞工況下車輛所受的沖擊載荷最危險。
　　為了保證乘客在地鐵列車劇烈的沖擊碰撞中最大的安全程度，設(shè)計者必須在車輛的設(shè)計過程中采取一系列有效的耐撞擊策略。碰撞能量管理(CEM)這種方法被廣泛應(yīng)用在列車的耐撞擊結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計者使吸能結(jié)構(gòu)按照設(shè)計好的可控的方式逐級消耗吸收沖擊能量，采用此方法能比傳統(tǒng)的設(shè)計方案更

2、有效地吸收沖擊能量和更好地保護乘客安全。
　　本文所做的地鐵列車之間的沖擊碰撞仿真正是基于這樣一種碰撞吸能設(shè)計理論。對地鐵列車的沖擊碰撞場景的動力學(xué)仿真主要有兩個目的:一是為了更好地解釋和分析列車之間的沖擊碰撞過程，二是將此動力學(xué)仿真策略作為對各類碰撞工況和吸能部件是否滿足要求的評估方法。對于第一個目的可以通過對本文所做的列車沖擊碰撞動力學(xué)仿真結(jié)果進行分析比較來實現(xiàn)。在論文中用多體動力學(xué)軟件SIMPACK中的非線性力元來模擬緩沖器

3、、壓潰管、車鉤剪切裝置和吸能結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性，便可以實現(xiàn)第二個仿真目的，通過改變沖擊速度、車輛質(zhì)量、軌道形式等參數(shù)便可實現(xiàn)對不同復(fù)雜碰撞工況下吸能部件的吸能特性仿真和分析。
　　本文除了對地鐵列車的沖擊碰撞場景進行了動力學(xué)仿真分析，還進一步研究了沖擊速度、輪軌摩擦系數(shù)和車鉤接觸剛度等參數(shù)對地鐵列車沖擊過程和吸能部件的影響。這種研究過程和結(jié)論有助于對列車沖擊碰撞的更有利控制和對吸能部件的優(yōu)化設(shè)計。本文詳細分析了吸能部件的吸能特點和吸能