基于剛?cè)狁詈夏Ｐ偷某擒壾囕v連掛碰撞研究.pdf

1、城市軌道交通技術(shù)發(fā)展日新月異，其運(yùn)行平均時(shí)速也在不斷加快，這就使得城市軌道交通安全問題越發(fā)重要。在城軌列車日常運(yùn)營(yíng)和維護(hù)中，需要編組連掛，為了提高作業(yè)效率，連掛速度不斷提高，因此對(duì)列車吸振能力提出了新的要求，以確保列出在編組連掛中主體結(jié)構(gòu)的安全、可靠。城軌列車在連掛碰撞過程中，其動(dòng)能主要由吸能原件吸收，但在碰撞過程中車體結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生微小彈性變形，對(duì)消耗連掛碰撞能量將起到積極作用。列車安全防護(hù)分為主動(dòng)安全防護(hù)和被動(dòng)安全防護(hù)，本文主要研究列車

2、被動(dòng)安全防護(hù)技術(shù)，即在連掛碰撞發(fā)生過程中，如何最大程度吸收碰撞能量，保證車體結(jié)構(gòu)的可靠。
　　城軌列車被動(dòng)安全防護(hù)技術(shù)主要采用抗撞擊性好的車體結(jié)構(gòu)和安裝在車輛中的一系列吸能裝置來保護(hù)車體結(jié)構(gòu)和乘客安全。本文利用計(jì)算機(jī)軟件仿真技術(shù)對(duì)國(guó)內(nèi)某型城軌列車連掛碰撞過程中列車動(dòng)力學(xué)性能和各吸能裝置吸能特性進(jìn)行模擬計(jì)算，分析該型城軌列車在規(guī)定的三種連掛工況下能否滿足連掛碰撞吸能要求。在此基礎(chǔ)上將動(dòng)力學(xué)軟件中剛性車體模型替換為柔性車體模型，再進(jìn)行

3、連掛碰撞模擬仿真分析，并將兩種車體模型的仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。本文主要采用多體動(dòng)力學(xué)理論對(duì)城軌列車剛性車體以及剛?cè)狁詈宪圀w連掛碰撞進(jìn)行研究分析，顯示有限元理論作為輔助對(duì)比分析。
　　本文首先介紹了理想狀態(tài)下的列車連掛碰撞過程，并將其分為五個(gè)步驟且進(jìn)行了詳細(xì)說明，具體闡述了列車連掛碰撞過程中沖擊能吸收、耗散過程。本文首先在多體動(dòng)力學(xué)分析軟件SIMPACK中建立了剛性車體動(dòng)力學(xué)仿真模型，并對(duì)其組成的列車進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)連掛碰撞仿真研究，得

4、到相關(guān)動(dòng)力學(xué)特性，證實(shí)了模型在連掛碰撞過程中的可靠性。然后在有限元分析軟件ANSYS中對(duì)頭車車體建立了有限元模型，并對(duì)其進(jìn)行了子結(jié)構(gòu)分析，再導(dǎo)入原動(dòng)力學(xué)模型中替換頭車的剛性車體，建立了列車剛?cè)狁詈夏Ｐ汀Ｗ詈髮側(cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型進(jìn)行了相同工況下的連掛碰撞仿真分析，對(duì)比了柔性車體和剛性車體的仿真結(jié)果，得出了車體微小彈性變形對(duì)列車連掛碰撞動(dòng)力學(xué)性能有一定影響的結(jié)論。
　　本文研究結(jié)果表明若要準(zhǔn)確分析研究列車連掛碰撞動(dòng)力學(xué)性能，應(yīng)考慮車體