列车初始状态对碰撞响应的影响
发布时间：2020-12-15 22:20
为进一步提高机车车辆结构耐撞性,以市域列车为研究对象,基于多体动力学仿真和相关标准选取了8个典型初始状态,形成碰撞分析工况,研究了不同列车初始状态对碰撞响应的影响。在分析列车碰撞响应的基础上,从减小钩缓稳态力、平衡作用位置等方面,提出了提高列车碰撞稳定性的思路和方案,并对碰撞风险评价提出建议,具有重大的现实意义和理论价值。首先,建立了市域列车的多体动力学仿真模型,分析提取了单车点头、沉浮、摇头和横摆4种典型几何姿态作为单车级初始状态,同时结合相关标准补充了4种列车级初始状态,由此形成碰撞分析工况。为了更准确地模拟钩缓动态力学响应,建立了牵引杆压溃仿真有限元模型,计算分析了牵引杆从压缩到失稳的响应过程和动态力学特性,得到其临界失稳载荷在2220kN左右,并在此基础上建立了包含刚柔耦合车体、轮轨弹性接触和等效力元的列车碰撞有限元模型。然后,建立了单车碰撞的动力学方程,分析总结了列车碰撞中点头和摇头运动的正反馈机制,提出了一种归一化处理方法,用以分析某一类型碰撞响应的平均水平。在此基础上,计算了不同初始状态下的列车碰撞模型,结合仿真结果分别研究了各初始状态对列车碰撞响应的影响规律,分析了典型...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
列车典型碰撞响应
一维和二维多体动力学模型，其研究结论被用于指导列车耐撞性结构的前期牙学者 Rui 等[40]运用非线性弹簧建立了列车碰撞模型，在此基础上对列车端线进行了优化。美国铁路安全与标准委员会(RSSB)较为系统地提出了整车撞力学的一维研究方法，并据此对车体的耐碰撞性能进行了相关优化[41]。a[42]利用 ADAMS 软件建立了细化的弹簧—质量碰撞模型，引入非线性力，为基础对碰撞过程中的列车响应规律进行了系统的分析和研究，另外，还基于建立了列车碰撞有限元模型，对单车和两节连挂车辆撞击刚性墙的计算结果CEM 车辆在碰撞过程中状态更加稳定，可以有效避免爬车和褶曲，也更有利区的生存空间，CEM 列车与常规列车碰撞对比情况如图 1-2 所示。韩国的 Ki拓扑优化和有限元结合的方法，在保证司机室结构相关耐碰撞指标基本不变结构进行了减重设计，最大减重量可达 40%。Hosseini 等[44]利用非线性有限了货车底架前端的耐撞性，以期通过吸能结构吸收碰撞能量并降低车体减速者 Cho 等[45]建立了高速列车的非线性有限元模型，并将 LS-DYNAce-to-surface 算法引入到轮轨接触建模中，对列车碰撞事故中的脱轨行为进行究，计算结果表明：轮轨摩擦系数对列车的脱轨行为影响并不显著。
步研究列车碰撞机理及探寻列车碰撞响应规律具有对列车碰撞响应的影响，建立了包含多种非线性因型为日后系统性地研究碰撞非线性问题搭建了一个道车辆被动安全研究现状时同样提到碰撞机理研究ing[60]等利用多体动力学方法研究了列车在平交道口显示：列车速度、卡车质量、接触摩擦、碰撞角度著。中车集团的丁叁叁等[61]建立了一种考虑动态耦并进行了算例分析，研究了防爬器动态啮合响应的出利用多体动力学—有限元联合仿真的方法来分析前提下大幅提高了计算效率，为列车碰撞研究提供周和超等[63]运用多体动力学—有限元联合仿真的方研究结果表明：点头运动对列车碰撞爬车有决定性对车辆点头频率和质心高度更加敏感，车辆差异对
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于车辆-移动轨道耦合模型的列车碰撞爬车行为[J]. 杨超,李强,王曦,王明猛. 西南交通大学学报. 2019(06)
[2]膨胀式压溃装置工艺优化及可靠性提升[J]. 李荆珂,聂涛. 机车车辆工艺. 2018(01)
[3]整列车碰撞动态特性与提高列车防碰撞性总结报告[J]. Stuart Bounds,阎锋. 国外铁道车辆. 2017(05)
[4]机车车辆被动安全性研究综述[J]. 朱涛,肖守讷,杨超,阳光武,杨冰,王明猛. 铁道学报. 2017(05)
[5]基于有限元和多刚体动力学联合仿真技术的列车碰撞爬车现象研究[J]. 周和超,徐世洲,詹军,张济民. 机械工程学报. 2017(12)
[6]防爬吸能装置的碰撞动力学性能[J]. 丁叁叁,李强,卢毓江,肖守讷. 西南交通大学学报. 2015(04)
[7]列车纵向-垂向碰撞动力学耦合模型建模与研究[J]. 卢毓江,肖守讷,朱涛,阳光武,杨超. 铁道学报. 2014(12)
[8]列车碰撞仿真中钩缓装置模拟方法[J]. 肖守讷,张志新,阳光武,朱涛. 西南交通大学学报. 2014(05)
[9]轨道车辆耐碰撞性研究进展[J]. 雷成,肖守讷,罗世辉,张志新. 铁道学报. 2013(01)
[10]国外铁路机车车辆碰撞安全研究[J]. 魏庆,王悦明,文彬. 国外铁道车辆. 2012(05)
博士论文
[1]列车碰撞动力学关键问题研究[D]. 杨超.西南交通大学 2016
[2]基于多体系统动力学的机车车辆耐撞性研究[D]. 雷成.西南交通大学 2014
[3]汽车正面碰撞设计分析技术及应用研究[D]. 胡玉梅.重庆大学 2002
硕士论文
[1]基于列车碰撞动力学的纵向碰撞建模及能量管理研究[D]. 袁成标.西南交通大学 2018
[2]地铁列车曲线碰撞响应及耐撞性研究[D]. 杨皓杰.西南交通大学 2018
[3]城际列车碰撞历程中钩缓装置的作用机理研究[D]. 杨宝柱.西南交通大学 2017
[4]电力机车耐撞击车体结构设计及分析[D]. 王晋乐.西南交通大学 2014
[5]高速列车耐撞性结构及安全性研究[D]. 张志新.西南交通大学 2012
[6]高速列车车体耐碰撞结构研究[D]. 单其雨.西南交通大学 2010
[7]轨道车辆被动安全系统及其模块化研究[D]. 程玲.同济大学 2006
本文编号：2919000
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
列车典型碰撞响应
一维和二维多体动力学模型，其研究结论被用于指导列车耐撞性结构的前期牙学者 Rui 等[40]运用非线性弹簧建立了列车碰撞模型，在此基础上对列车端线进行了优化。美国铁路安全与标准委员会(RSSB)较为系统地提出了整车撞力学的一维研究方法，并据此对车体的耐碰撞性能进行了相关优化[41]。a[42]利用 ADAMS 软件建立了细化的弹簧—质量碰撞模型，引入非线性力，为基础对碰撞过程中的列车响应规律进行了系统的分析和研究，另外，还基于建立了列车碰撞有限元模型，对单车和两节连挂车辆撞击刚性墙的计算结果CEM 车辆在碰撞过程中状态更加稳定，可以有效避免爬车和褶曲，也更有利区的生存空间，CEM 列车与常规列车碰撞对比情况如图 1-2 所示。韩国的 Ki拓扑优化和有限元结合的方法，在保证司机室结构相关耐碰撞指标基本不变结构进行了减重设计，最大减重量可达 40%。Hosseini 等[44]利用非线性有限了货车底架前端的耐撞性，以期通过吸能结构吸收碰撞能量并降低车体减速者 Cho 等[45]建立了高速列车的非线性有限元模型，并将 LS-DYNAce-to-surface 算法引入到轮轨接触建模中，对列车碰撞事故中的脱轨行为进行究，计算结果表明：轮轨摩擦系数对列车的脱轨行为影响并不显著。
步研究列车碰撞机理及探寻列车碰撞响应规律具有对列车碰撞响应的影响，建立了包含多种非线性因型为日后系统性地研究碰撞非线性问题搭建了一个道车辆被动安全研究现状时同样提到碰撞机理研究ing[60]等利用多体动力学方法研究了列车在平交道口显示：列车速度、卡车质量、接触摩擦、碰撞角度著。中车集团的丁叁叁等[61]建立了一种考虑动态耦并进行了算例分析，研究了防爬器动态啮合响应的出利用多体动力学—有限元联合仿真的方法来分析前提下大幅提高了计算效率，为列车碰撞研究提供周和超等[63]运用多体动力学—有限元联合仿真的方研究结果表明：点头运动对列车碰撞爬车有决定性对车辆点头频率和质心高度更加敏感，车辆差异对
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于车辆-移动轨道耦合模型的列车碰撞爬车行为[J]. 杨超,李强,王曦,王明猛. 西南交通大学学报. 2019(06)
[2]膨胀式压溃装置工艺优化及可靠性提升[J]. 李荆珂,聂涛. 机车车辆工艺. 2018(01)
[3]整列车碰撞动态特性与提高列车防碰撞性总结报告[J]. Stuart Bounds,阎锋. 国外铁道车辆. 2017(05)
[4]机车车辆被动安全性研究综述[J]. 朱涛,肖守讷,杨超,阳光武,杨冰,王明猛. 铁道学报. 2017(05)
[5]基于有限元和多刚体动力学联合仿真技术的列车碰撞爬车现象研究[J]. 周和超,徐世洲,詹军,张济民. 机械工程学报. 2017(12)
[6]防爬吸能装置的碰撞动力学性能[J]. 丁叁叁,李强,卢毓江,肖守讷. 西南交通大学学报. 2015(04)
[7]列车纵向-垂向碰撞动力学耦合模型建模与研究[J]. 卢毓江,肖守讷,朱涛,阳光武,杨超. 铁道学报. 2014(12)
[8]列车碰撞仿真中钩缓装置模拟方法[J]. 肖守讷,张志新,阳光武,朱涛. 西南交通大学学报. 2014(05)
[9]轨道车辆耐碰撞性研究进展[J]. 雷成,肖守讷,罗世辉,张志新. 铁道学报. 2013(01)
[10]国外铁路机车车辆碰撞安全研究[J]. 魏庆,王悦明,文彬. 国外铁道车辆. 2012(05)
博士论文
[1]列车碰撞动力学关键问题研究[D]. 杨超.西南交通大学 2016
[2]基于多体系统动力学的机车车辆耐撞性研究[D]. 雷成.西南交通大学 2014
[3]汽车正面碰撞设计分析技术及应用研究[D]. 胡玉梅.重庆大学 2002
硕士论文
[1]基于列车碰撞动力学的纵向碰撞建模及能量管理研究[D]. 袁成标.西南交通大学 2018
[2]地铁列车曲线碰撞响应及耐撞性研究[D]. 杨皓杰.西南交通大学 2018
[3]城际列车碰撞历程中钩缓装置的作用机理研究[D]. 杨宝柱.西南交通大学 2017
[4]电力机车耐撞击车体结构设计及分析[D]. 王晋乐.西南交通大学 2014
[5]高速列车耐撞性结构及安全性研究[D]. 张志新.西南交通大学 2012
[6]高速列车车体耐碰撞结构研究[D]. 单其雨.西南交通大学 2010
[7]轨道车辆被动安全系统及其模块化研究[D]. 程玲.同济大学 2006
本文编号：2919000
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