低地板列车吸能防爬装置的碰撞特性研究

为研究某型低地板列车的吸能防爬装置的吸能防爬特性,提高车体结构的正面耐碰撞性,运用非线性瞬态动力学软件LS-DYNA对其进行数值仿真,得到膨胀式吸能构件的吸能特性;然后在该吸能装置上增设导向杆,并研究了壁厚、诱导孔等几何参数对该吸能管碰撞特性的影响;最后结合该型低地板列车做碰撞仿真分析。结果表明,增设导向杆和诱导孔后的吸能防爬装置具有良好的吸能与防爬能力;壁厚能显著影响吸能管的碰撞界面力和吸收的能量,壁厚越大,碰撞界面力和吸收的能量越大。证明该吸能防爬装置符合设计要求,为吸能防爬装置在低地板列车上的合理应用提供理论指导。

基于逐级吸能原理的地铁B型车耐撞性分析

基于逐级吸能原理,建立了地铁B型车的非线性大变形碰撞动力学有限元力学模型,应用LS-DYNA非线性大变形分析软件,对两列列车碰撞情形进行了数值模拟分析。研究结果表明:列车结构设计符合逐级吸能原理的要求,仅吸能装置和部分车体端部结构产生了塑性变形,客室结构区域纵向长度的最大变化值均小于其总长的1%,乘客的生存空间可以得到保障,且列车间不会发生爬车现象。

标准地铁列车前端专用耐撞结构吸能模式及力学匹配

开发轻质高比吸能的能量吸收装置是标准化地铁列车项目的核心需求,开展专用吸能装置的匹配性增强设计对结构耐撞性提升有重要意义。在不改变现有装置所占空间的前提下,根据标准化地铁列车的碰撞防护参数,设计了3种吸能元件方案,运用显式有限元分析方法,基于试验测定的部件性能参数,对比分析了3种结构在25 km/h速度条件下的冲击响应行为,并确定了最终的优选设计方案。在此基础上,运用拉丁超立方试验法构造了吸能参数响应面;采用非支配排序多目标遗传算法(NSGA-II)开展了吸能元件的多目标结构优化匹配设计,获得了优化后的结构方案,并完成了验算。结果表明,通过串联式蜂窝结构设计可改进吸能装置中长行程蜂窝的失稳问题;通过顶杆式蜂窝组合结构设计,显著提升了装置压缩过程中的吸能特性。响应面优化后的标准化地铁列车吸能装置吸能能力显著提升。

基于碰撞能量管理的电力机车耐撞性设计与分析

为提高电力机车被动安全性,以某型电力机车车体为研究对象,基于碰撞能量管理(简称:CEM)原则,对车体结构进行包括推回式车钩设计和吸能防爬装置设计在内的CEM系统设计。在此基础上,对电力机车车体结构进行了典型工况下CEM系统设计前后的耐撞性对比分析。结果表明:机车最大平均加速度减小了2.49g,峰值界面力减小了472 kN,碰撞前后司机室纵向生存空间比增加了12.54%,碰撞稳态力大幅降低,车体结构各项耐碰撞性能指标均能满足相关要求,验证了机车碰撞能量管理设计的合理性与有效性,提升了该型机车的耐撞性能。