近年來,隨著列車運行速度的不斷提高,列車的被動安全性能受到越來越多的關(guān)注。本文以某地鐵車作為研究對象,從車輛被動安全性設(shè)計入手,分別進(jìn)行正面碰撞和側(cè)翻碰撞仿真分析,并對乘員在碰撞過程中的二次碰撞損傷進(jìn)行分析研究。首先,根據(jù)EN15227標(biāo)準(zhǔn)要求建立適用于大變形碰撞分析的車體有限元模型,利用LS-DYNA軟件,計算了兩列編組列車以時速25公里正面對撞工況。根據(jù)碰撞仿真計算的結(jié)果,從車體前端結(jié)構(gòu)的變形模式、吸能情況、車體加速度、車內(nèi)生存空間壓縮以及輪對抬升量等方面評價車體的整體被動安全性。然后,基于ECER66標(biāo)準(zhǔn)對DM01車體結(jié)構(gòu)進(jìn)行側(cè)翻耐撞性仿真分析。以車內(nèi)乘員生存空間的完整性作為碰撞安全標(biāo)準(zhǔn),評估車體的側(cè)翻耐撞性能。并通過增大車體薄弱結(jié)構(gòu)的截面抗彎模量,使車體在側(cè)翻碰撞中吸能速率提高,車體結(jié)構(gòu)的變形減小,且車內(nèi)乘員生存空間保存完好。最后,為進(jìn)一步分析在碰撞過程中乘員的損傷狀況,分別進(jìn)行乘員在正面碰撞與側(cè)翻碰撞中的二次碰撞損傷分析。以假人頭部損傷和胸部損傷作為評判標(biāo)準(zhǔn),分析了不同座椅端部結(jié)構(gòu)、不同座椅分布方式以及不同站姿對假人損傷程度的影響。結(jié)果表明,在正面碰撞中座椅端部安裝扶手、座椅... 

【文章來源】： 趙國輝 大連交通大學(xué)

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１德國列車碰撞事故現(xiàn)場??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｓｃｅｎｅ?ｏｆ?Ｇｅｒｍａｎ?ｔｒａｉｎ?ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ??我國在列車運行安全方面進(jìn)步顯著，但也發(fā)生過多次碰撞事故，其中影響最大的是??

第一章緒論??????麵??圖１．２溫州動車事故現(xiàn)場??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｈｅ?ｓｃｅｎｅ?ｏｆ?Ｗｅｎｚｈｏｕ?ｔｒａｉｎ?ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ??目前，提高列車運行安全性的方法主要有兩種，即主動防護(hù)技術(shù)與被動防護(hù)技術(shù)【２］。??主動防護(hù)技術(shù)是指通過各種技術(shù)手段盡可能杜絕碰撞事故的發(fā)生。主動防護(hù)技術(shù)主要包??括鐵路軌道運行的維護(hù)與保養(yǎng)，列車運行控制系統(tǒng)的優(yōu)化及管理，車輛設(shè)備的‘維護(hù)與檢??修和鐵路工作人員的安全培訓(xùn)等手段。我國的列車運行主動防護(hù)系統(tǒng)主要是列車控制系??統(tǒng)與地面調(diào)度系統(tǒng)的連接，對列車運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控。當(dāng)列車控制系統(tǒng)檢測到列車??運行速度超出允許速度時，系統(tǒng)將自動執(zhí)行制動命令并發(fā)出減速或停車指令，從而避免??列車發(fā)生碰撞事故ｍ。被動防護(hù)技術(shù)是指列車運行過程中發(fā)生碰撞事故時，車體某些特??定結(jié)構(gòu)通過塑性變形吸收碰撞時的動能，降低車內(nèi)乘員所承受的過載，從而保證車內(nèi)乘??員生存空間的完整以及人員的生命安全ｗ。隨著我國軌道車輛設(shè)計技術(shù)的逐漸成熟，如??何提高列車運行安全的被動安全防護(hù)技術(shù)正越來越受到車體設(shè)計人員的關(guān)注。??１．２軌道車輛碰撞研究現(xiàn)狀??目前，列車碰撞被動安全技術(shù)的主要關(guān)注點在車輛的正面碰撞上。在車輛的正面碰??撞研究主要集中在車體端部結(jié)構(gòu)的耐撞性設(shè)計上，因為在碰撞過程中往往需要車體端部??結(jié)構(gòu)吸收絕大部分的碰撞沖擊能量。這要求車體的端部裝置能夠進(jìn)行穩(wěn)定有序發(fā)生塑性??３??

?第一章緒論???心對司機(jī)室模塊進(jìn)行碰撞試驗，以驗證仿真計算的結(jié)果，確定端部防撞結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)并??提出司機(jī)室結(jié)構(gòu)最少要吸收４．６ＭＪ能量，中部吸能結(jié)構(gòu)最少吸收０．７ＭＪ能量，車體減速??度不能大于。??法國以ＴＧＶ列車車體為研宄對象，對車體的耐撞性進(jìn)行研宄。由于ＴＧＶ車體采用??鉸接式轉(zhuǎn)向架，車廂之間的空間較小，導(dǎo)致吸能量降低，所有法國對頭車新能量要求更??高。要求列車在時速１００公里下撞擊ＳＯ噸靜止貨車時，整車吸能量不低于２０ＭＪ，頭車??吸能量不低于８ＭＪ；相同兩輛車在以５０－７０公里時速對撞時，頭車端部司機(jī)室吸能結(jié)構(gòu)??吸能量不低于６ＭＪｆＷ。??美國聯(lián)邦鐵路協(xié)會在上世紀(jì)九十年代，開展了列車碰撞研宄，并針對不同車型進(jìn)行??了車體碰撞實車實驗，進(jìn)而提出了碰撞能量管理（ＣＥＭ）的概念。美國交通運輸局通過??碰撞能量管理理念要求車體乘客區(qū)域的剛度較大，端部吸能區(qū)域剛度較小，控制端部吸??能結(jié)構(gòu)的壓潰效果，防止車體爬車，進(jìn)而保障車內(nèi)乘員安全…］。圖１．３為美國交通運輸??局使用ＬＳ－ＤＹＮＡ軟件進(jìn)行軌道車輛碰撞仿真研究及與實車碰撞實驗進(jìn)行對比的情況。??醒１??１??ｈ?‘ｌｉｄ??圖１．３實車碰撞與仿真碰撞對比圖??Ｆｉｇ．?１．３?Ｔｈｅ?ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｃｈａｒｔ?ｆｏｒ?ｒｅａｌ?ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ?ａｎｄ?ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ??５??

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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[8]客車側(cè)翻安全性仿真研究及試驗驗證[D]. 胡泊.長安大學(xué) 2012
[9]機(jī)車車輛車鉤緩沖裝置碰撞模擬研究[D]. 陸青松.西南交通大學(xué) 2011
[10]高速列車車體耐碰撞結(jié)構(gòu)研究[D]. 單其雨.西南交通大學(xué) 2010



本文編號：3540481