本文關(guān)鍵詞：高速列車碰撞條件下的乘客安全性分析

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【摘要】：隨著列車運(yùn)行速度的不斷提高,高速列車運(yùn)行時攜帶的能量也大幅提高,以一列總重400t的列車為例,當(dāng)列車以160km/h的速度運(yùn)行時,其動能為395.1MJ；當(dāng)列車以300km/h的速度運(yùn)行時,其動能高達(dá)1388.9MJ。因此,高速列車若發(fā)生碰撞事故,其后果將十分嚴(yán)重,在提高旅客列車舒適度及可靠性等性能的同時,高速列車的設(shè)計需要考慮列車的被動安全防護(hù)。一方面,應(yīng)該在車體結(jié)構(gòu)設(shè)計中體現(xiàn)耐撞性設(shè)計思想；另一方面,如何在碰撞發(fā)生時盡可能地保護(hù)乘員的生命財產(chǎn)安全以及在新車設(shè)計階段對乘員安全性做出評估,也是列車被動安全技術(shù)研究中的重要課題。本文依據(jù)國內(nèi)外軌道機(jī)車車輛被動安全性領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀,著重就其中車輛的“耐撞性”設(shè)計以及仿真設(shè)計中的重點(diǎn)技術(shù)進(jìn)行了探討,并進(jìn)一步分析了高速列車中乘客安全的防護(hù)。首先,建立了詳細(xì)的列車碰撞有限元模型,基于EN15227二種典型工況,對列車的被動安全性進(jìn)行分析和評價,證明了列車的大部分動能被前三節(jié)車消耗,且在碰撞過程中速度與加速度都產(chǎn)生比較明顯的變化,頭車前端底架地板結(jié)構(gòu)拱起,產(chǎn)生了明顯的塑形變形,司機(jī)的生存空間受到了威脅,中間車在車鉤破壞以后均發(fā)生了碰撞接觸,產(chǎn)生了輕微塑形變形,但客室結(jié)構(gòu)未發(fā)生變形,乘客的生存空間未受到威脅。其次,通過對數(shù)值模擬結(jié)果的分析,以及與標(biāo)準(zhǔn)的對比,主、被動各車輛在各自乘客生存空間縱向總長度內(nèi)的變化量均未超過50mm乘客的生存空間可以得到保障。然后,基于“一次碰撞響應(yīng)在確定的車型和工況下是一定的,可被重復(fù)利用”的重要思想,以數(shù)值模擬得到的車輛一次碰撞響應(yīng)(如加速度)為輸入,單獨(dú)對乘員的二次碰撞進(jìn)行研究,得到列車碰撞過程中,各個位置的乘客均不同程度的產(chǎn)生損傷,順著列車行駛方向乘坐的乘客在碰撞過程中處于不利的位置,而背對列車行駛方向乘坐的乘客則處于有利位置,在碰撞事故中受傷程度略低的結(jié)論。最后,研究了座椅間距設(shè)計對乘客二次碰撞的影響,證明過大或過小的桌椅間距均不利于乘客的二次碰撞保護(hù),需要根據(jù)具體情況詳細(xì)研究；另外,在座椅上加裝安全帶可以保護(hù)人體的其它各部位免受傷害,說明在高速列車碰撞過程中,安全帶對乘客的二次碰撞具有保護(hù)作用。論文的研究成果對高速列車車輛被動安全性設(shè)計以及乘客二次碰撞保護(hù)研究,具有積極的推動作用。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U298;U270.2

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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本文編號：1230667