地铁及城轨列车压溃式吸能装置研制

介绍了压溃式吸能装置的设计原则、国内外研究及应用情况等,重点介绍了扩张式压溃装置的研制。

柱状危岩体压溃式崩塌产生涌浪预测分析

三峡库区柱状危岩体十分发育,水位变动加速了柱状危岩体基座岩体劣化,增加了其压溃式崩塌危险性,另外,潜在涌浪灾害对航运安全产生威胁。根据三峡库区相关危岩体调(勘)查资料,构建了颗粒柱状崩塌动力观测系统和试验平台,开展了颗粒柱体崩塌涌浪物理模型试验。试验结果表明:危岩体压溃式的破坏模式与试验颗粒柱体崩塌下坠−滑动的复合运动的破坏模式较为类似;颗粒柱体的阶段性运动可由重心运移速度解析,重心运移速度可以代表颗粒体速度;多元非线性回归推导了颗粒体入水速度和最大波幅的计算公式,弗劳德数为最大波幅公式的主要敏感因素;与刚性块体下沉的预测公式相比较,所推导的试验公式计算更适合压溃式破坏模式,预测精度更高。该研究将为库区柱状危岩体失稳产生涌浪预测提供技术支撑。

基于轿车改型设计的压溃式发动机罩铰链设计

通过某车型改进设计中,为满足行人保护碰撞法规所遇到的问题,对比其他结构,在有限的设计空间内设计出了拥有变形台阶的压溃式铰链。并通过改进前后的有限元对比分析,证明采用这种结构,使儿童头部伤害值降低了780.21,可极大优化行人保护碰撞效果。采用这种压溃式铰链结构,在解决现有问题的同时,保持了较高的通用化率,并可作为以后设计的参考,具有很高的推广价值。

轨道车辆分级压溃式结构吸能装置设计研究

轨道车辆的被动安全技术作为保障列车安全运行的最终屏障越来越受到人们的重视。该文针对车辆吸能装置结构复杂、生产成本高等问题,提出一种两级压溃式结构吸能单元梁设计方案。该方案通过有限元分析与碰撞试验相结合的方式开展不同吸能单元梁壁厚对吸能性能的影响研究,并基于仿真计算结果对吸能部件进行动态冲击试验。结果表明,该吸能装置平均吸能量十分接近,能有效实现充分吸能过程中的可控有序的塑性变形,且结构屈服后平均力值未超过车体静态纵向承载值。该方案在满足车辆设计要求的同时降低结构复杂程度,在产品降本增效方面具有明显的应用优势。

鼓胀式压溃吸能结构的碰撞性能研究

B型地铁列车在15km/h以内速度碰撞时,鼓胀式压溃吸能结构将起到主要的能量吸收和缓和冲击作用。在分析典型鼓胀式压溃管结构及性能的基础上,建立适当的仿真计算模型,并探究各参数与其碰撞性能之间的关系后发现:结构诱导面锥角角度及外套筒结构壁厚的增加,会显著增大结构冲击力阈值,并提高压溃管在有限压缩行程内的总容量,而外套筒结构直径的改变对各性能的影响作用不明显。进而提出了B型地铁列车鼓胀式压溃吸能结构设计的一般方法,并依此提出了B型地铁车辆的鼓胀式压溃吸能结构设计参数。

不同诱导结构对折叠式压溃管动态吸能影响

建立带预压结构的折叠式压溃管有限元模型,得到其动态冲击下轴对称变形模式和撞击力-位移曲线,对折叠压溃管进行动态冲击实验,有限元仿真结果与实验结果的变形模式和撞击力-位移曲线吻合良好,验证了有限元模型的准确性。通过仿真分析发现预压缩能减小圆管在动态冲击下的第1个褶皱波长,但对整体变形模式和撞击平台力大小基本无影响。在此基础上,对无预压圆管开设4种不同的诱导结构:外表面开槽诱导和内外表面交替开槽诱导、外波纹诱导、内外表面波纹管诱导,分析发现内外表面交替开槽和内外波纹管诱导结构能控制圆管的变形模式,外表面开槽诱导对圆管的褶皱波瓣形状有一定影响,外表面波纹诱导会让圆管呈现一定的非对称变形。与初始圆管相比,4种诱导圆管中,只有外部开槽诱导下的圆管比吸能增大,同时载荷波动系数减小29.4%,撞击平台力与初始圆管基本相当。本文可为折叠式压溃管吸能特性优化提供参考。

基于数值仿真的膨胀式压溃管阻抗性能研究

为了研究膨胀式压溃管阻抗性能,进行了数值仿真与实物试验对比,验证了数值仿真方法的有效性,并总结了两种研究方法的差异点.基于数值仿真软件平台并运用ALE自适应算法研究了压溃管装置诱导锥面角、壁厚和直径等主要设计参数对膨胀式压溃管阻抗力的影响关系.结合实际压溃管装置的性能特性,提出实际生产中通过控制压溃管装置参数来实现快速设计开发的方法.研究结果表明:当诱导面的锥角在15°~45°之间时,角度越大,压溃管的阻抗力越大;壁厚增大时,压溃管的阻抗力增大;直径对压溃管阻抗力的影响很小.压溃管设计时,应先根据安装空间尺寸确定压溃管直径,再通过控制变量,以壁厚作为粗筛条件进行仿真来确定壁厚范围,最后根据性能需求对诱导锥面角等参数进行匹配性仿真优化和最终设计.

膨胀式压溃装置工艺优化及可靠性提升

阐述了膨胀式压溃装置的结构特点和工作原理,分析了影响膨胀式压溃管性能的主要工艺影响因素,完成了膨胀式压溃管的工艺优化,形成了系列化、标准化的膨胀式压溃管生产工艺。经压溃性能对比试验,文中所述压溃装置的性能与国外成熟产品相当,满足设计和使用要求,并形成了批量化的应用。

车钩缓冲装置压溃管阻抗力波动问题研究

为减小车钩缓冲装置压溃管静压力学性能曲线波动,文章通过对可能影响性能曲线异常波动的压溃体材料性能、配合面粗糙度、工艺过程的分析,发现压溃体内壁马氏体淬硬层残留是造成性能曲线波动的主要原因。优化压溃体加工方法后,性能曲线波动明显减小,有效提升了压溃管性能稳定性。

柴田式车钩缓冲装置过载保护功能研究

根据柴田式车钩缓冲装置设计原理、安装结构,结合车钩缓冲装置的使用情况,提出了在柴田式车钩缓冲装置后方增加折叠式压溃吸能装置的方案。通过仿真计算分析,在钩缓装置后方安装折叠式压溃管之后,由于调车人员误操作导致车辆连挂速度超出规定的范围而引起的车辆受损情况将大大降低,提升了动车组的过载保护功能。