客车车体碰撞吸能结构优化设计方法研究

为实现车辆吸能部件结构优化,提出一种将建模软件I-DEAS、碰撞软件ANSYS/LS-DYNA和多学科优化软件ISIGHT有机结合在一起的优化设计方法。将第一次成功碰撞仿真的ANSYS/LS-DYNA模型的批处理命令流从后台调到前台,再按照ISIGHT语义要求,在命令流文件中定义优化目标,设计变量及约束条件,然后采取遗传算法(GA)和序列二次规划算法(SQP)的组合优化方案,对吸能结构进行优化设计。以某地铁车车体为应用对象,给出该方法对地铁车车体吸能部件结构优化设计的全过程,获得了车体端部合理的吸能结构。

耐冲击吸能车体

借鉴两个美国标准提出了列车端部吸能区和中部载人区的评价指标,采用数值模拟方法,对25型车体与刚性墙进行了撞击计算。结果表明,耐冲击车体在吸收规定的5MJ的塑性变形能的情况下,仅车体的端部发生了塑性变形,车体的中间部位仅发生弹性小变形;塑性变形位移量较改进前有较大提高,且撞击力明显减小,加速度指标明显改善。

客运列车耐冲击吸能车体设计方法

为了减轻客运列车碰撞事故造成的损失 ,实现被动安全保护 ,对组成列车的动车、客车车体结构提出了新的设计方法 ,重新分配车体各部分刚度 ,设计出具有合适吸能结构的耐冲击车体 ,车体结构均按前、中、后三种纵向刚度设置 ,前后两部分为可以产生塑性变形的弱刚度吸能结构 ,中间部分为仅产生弹性变形的强刚度弹变结构。当列车在正常运行时 ,车体有足够的强度和刚度 ,需要满足有关规范规定的强度、刚度要求 ;在较高速下发生碰撞事故时 ,吸能结构能够沿所需方向产生塑性大变形吸收足够冲击动能 ,保证机器间和乘客区不发生破坏 ,并延缓碰撞作用时间 ,降低碰撞瞬间最大减速度 ,使撞击减速度在人体承受范围内。

北京八通线地铁车体开发设计

介绍了北京八通线地铁车体钢结构的轻量化设计、吸能车体设计、有限元分析、静强度试验和模态分析计算。

地铁车辆前端吸能系统设计研究

国内目前某B型车项目为满足列车的被动安全要求,提高地铁车辆安全等级,根据EN15227标准,综合考虑列车碰撞总能量分配、各系统吸能界面的平台力、触发次序和吸能行程等,对车辆前端吸能系统进行设计。依据多体动力学理论建立数学模型,对车辆进行碰撞过程仿真计算,验证车辆前端吸能系统设计的合理性,结果证明设计能够满足EN15227标准的要求。

APM300型轨道车辆车体碰撞时能量变化研究

为探究APM300型轨道车辆车体碰撞时能量变化的规律,文章建立碰撞理论模型,利用ANSYS软件,根据EN 15227:2020标准,同时参考国内外相关机车车辆耐碰撞设计规范及准则进行计算。分析AW0和AW2载荷下6辆车编组APM300型轨道车辆在5 km/h、8 km/h、12 km/h、13 km/h、15 km/h碰撞速度下的能量分布。研究发现,在初始动能较低时,碰撞产生的能量主要被车钩吸收,随着初始动能的提高,车辆速度约在12 km/h以上时,头车车钩缓冲装置和中间车车钩缓冲装置吸能逐渐平稳,随着速度越高吸能占比逐渐降低,车体吸能所占的比例越来越高。车辆速度在15 km/h时,碰撞的能量变化仍满足EN 15227:2020标准的要求,但随着速度和载荷的增加,剩余动能所占比例越来越大,剩余动能过大而引起猛烈的冲击,导致乘客室内加速度过大,故APM300型轨道车辆极限碰撞速度建议设置为15 km/h。找到车体吸能与速度和载荷的变化规律,可以为车体结构刚度的设计以及车钩吸能缓冲器的选型提供理论依据,为车体结构工程师提供更多的理论数据。

列车多体耦合撞击分析

设计了耐冲击吸能车体,其前端司机室控制台前端和尾端为塑性大变形区域,中间载客区为弹性小变形区域。建立轻轨列车的等效简化模型。对实际模型和简化模型在同样工况下进行了撞击计算,结果显示等效模型和简化模型的变形过程相似,力—位移曲线也基本相同。在简化的轻轨车模型基础上,模拟6辆编组的轻轨列车以25km.h-1速度撞击一列静止的轻轨列车,得到各辆车的动力学响应。计算结果显示,车辆与车辆之间发生了多体耦合撞击,每辆车都产生了塑性变形,其中头车前端塑性变形较大。

现代汽车的被动安全技术

随着科学技术的发展,汽车主动安全技术将在交通安全中起着越来越大的作用.尽管如此,仍不可避免发生意外情况,所以现代汽车上还需要安装被动安全系统.所谓被动安全系统,是指在交通事故发生后,尽量减少乘客和行人伤害的系统.它主要包括安全带、安全气囊、智能安全带及安全气囊系统、吸能式车体结构和儿童安全措施等.

侧碰之被动安全

交通事故中有42%为侧面碰撞,侧面碰撞中约25%造成了重大伤亡。汽车的侧面碰撞分为车与车之间碰撞、车与障碍物(包括柱状物)之间的碰撞[1]。本文简要介绍侧面碰撞发生时,被动安全零部件发挥的主要作用。

北京八通地铁车体开发设计

介绍北京八通地铁车体钢结构的轻量化设计、吸能车体设计、有限元分析、静强度试验和模态分析计算。