軌道車輛在經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮了重要作用,運行速度的提高縮短了空間距離,也引發(fā)了人們對車輛運行安全性的考慮。一方面,我國加大了對軌道車輛主動安全性的投入,另一方面,軌道車輛的被動安全性研究也逐漸提上日程。在軌道車輛的車端位置一般都安裝有防爬器、車鉤緩沖器等多種吸能元件,這些吸能元件可以通過自身的小變形來吸收車輛在啟動、制動、加速和減速等過程中的部分能量,也可以在軌道車輛發(fā)生碰撞時,通過自身結(jié)構(gòu)的破壞來吸收車體間的碰撞能量,從而減少車體結(jié)構(gòu)的變形。研究車端吸能元件工作性能最直接最有效的方法是開展碰撞試驗,而我國軌道車輛的型號眾多,不同型號的車輛所搭載的吸能元件的種類、數(shù)量和位置等也有較大差異。因此,為了研究吸能元件的工作性能,同時降低試驗成本,需要開發(fā)一種通用性好的高速碰撞試驗臺車。針對高速碰撞試驗臺車的垂直質(zhì)心高度需要調(diào)節(jié)的問題,基于SolidWorks設(shè)計兩種方案,對比兩種方案優(yōu)缺點后完成方案的選擇。采用二分法對配重砝碼的質(zhì)量進行設(shè)計,通過組合使用不同規(guī)格的配重砝碼,可以實現(xiàn)整車質(zhì)量的誤差控制在0.1%以內(nèi)。將配重砝碼進行有效的固定,減少因質(zhì)量誤差和配重砝碼的晃動對整車碰撞能量的影響。并采... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

英國碰撞試驗車輛

普通貨運列車試驗、按照碰撞能量管理（CEM）新設(shè)計的客運列車撞擊貨運列車試驗[1]。一節(jié)車輛和兩節(jié)車輛的碰撞速度分別為56km/h和42km/h，兩輛車輛在進行碰撞試驗時，客車作為主動車，由機車加速到48km/h后撞擊機車或者貨運列車。由于美國人非常重視軌道車輛的被動安全性，所以擬進口到美國的軌道車輛，都需要通過美國國家運輸技術(shù)中心（TTCI）的碰撞試驗指標(biāo)。美國在科羅拉多州修建了一條沖擊試驗線路，一個剛性墻建設(shè)在軌道的終點位置，在剛性墻的前端安裝了一塊十字形鋼板，鋼板主要用于增大剛性墻自身的剛度[12]，如圖1.2所示，該沖擊試驗線路主要用于客車、貨車和罐裝車等軌道車輛的碰撞試驗。圖1.1英國碰撞試驗車輛圖1.2科羅拉多州沖擊試驗線德國針對耐撞擊車體結(jié)構(gòu)進行了深入的研究，并進行了吸能結(jié)構(gòu)的試驗。其中，漢諾威大學(xué)與西門子公司曾在軌道車輛結(jié)構(gòu)的耐撞性方面展開了合作[13]，已經(jīng)成功的研發(fā)了多種軌道車輛的被動安全性技術(shù)解決方案，并對碰撞能量吸收區(qū)與車體結(jié)構(gòu)分別制造后集成，并探討了多種模塊化設(shè)計的方案。目前德國已在城市輕軌車輛、ICE第三代列車上進行了車輛的耐碰撞試驗[14]，他們所提出的車端吸能模型如圖1.3所示，所使用的碰撞試驗車輛結(jié)構(gòu)如圖1.4所示。

吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1.3車端吸能模型圖1.4德國碰撞試驗車輛法國鐵路研究機構(gòu)采用Pam-crash等軟件對車輛碰撞進行模擬，參考車輛耐碰撞性結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，將非動力車兩端結(jié)構(gòu)設(shè)計為弱強度的可大變形的吸能區(qū)，并采用高性能計算機對某TGV列車車輛結(jié)構(gòu)進行了耐撞性優(yōu)化[15]。法國阿爾斯通擁有豐富的超高速列車耐碰撞結(jié)構(gòu)設(shè)計和碰撞試驗方面的經(jīng)驗，2003年11月，法國阿爾斯通在波蘭的日米格魯?shù)略囼炛行牟捎昧巳鐖D1.5所示的碰撞試驗臺車進行了實車碰撞試驗[16]。圖1.5法國阿爾斯通碰撞試驗臺車1.2.2碰撞試驗臺車的國內(nèi)研究現(xiàn)狀國內(nèi)在軌道車輛被動安全性方面的研究起步比較晚，直到在本世紀(jì)初，一些學(xué)校和科研院所才開始軌道車輛耐撞性研究。但是由于財力、人力等方面的制約，相關(guān)試驗研究體系并不完善[17]。由于我國以前鐵路的運行里程比較少，車輛行駛速度較低，在軌道上運行的兩列車之間的距離比較大，再加上我國在基礎(chǔ)技術(shù)等方面的研究相對較少，所以在較長的時間內(nèi)，在軌道車輛的被動安全性研究方面幾乎處于空白的狀態(tài)。在國家層面上，也沒有相關(guān)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)軌道車輛在被動安全性方面的研究。而在國內(nèi)發(fā)生了幾起軌道車輛的碰撞事故后，主要是采取了降低車輛的運行速度、增大發(fā)車時間間隔以及加強指揮調(diào)度等措施來保障車輛的行車安全，但是并沒有投入太多的資金和人員從事軌道車輛被動安全性方面的研究。近年來有一些機構(gòu)對軌道車輛被動安全性進行了研究，但由于碰撞試驗成本較高，所以開展

【參考文獻】：
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碩士論文
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