地铁列车耐撞性结构及安全性研究车辆工程专业论文.docxVIP

研究生优秀毕业论文 西南交通大学 西南交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向 国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西 南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1．必威体育官网网址口，在 年解密后适用本授权书： 2．不必威体育官网网址9使用本授权书。 (请在以上方框内打‘‘v”) 日期： 2．，7r，．上L 日期：跏ly、r、。父 万方数据 西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： 西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明 本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： (1)首次提出轨道列车应用载荷传递路径确定方法。从整车碰撞动力学角度阐述车 辆碰撞动态响应机理，分析了碰撞力流在车身各部件的分配形式。 (2)解释了轨道车辆边梁和枕梁位置处发生较大的弯曲变形原因。对关键部件的变 形诱因进行深入分析和解释，对比研究了不同车型车身单位吸能比值关系，其中单位吸 能比值大小中碳钢车型优于其他两种车型，而不锈钢、铝合金两种车型各部件的单位吸 能值与车体总体的离散性较小。 (3)从碰撞力流在各部件的分配比例角度出发，得出车辆碰撞力的传递路径主要通 过车顶、侧墙、底架多层结构进行传递，底架是碰撞力的主要传递路径结构，底架是最 能反映整车碰撞力特性变化趋势的部件的结论。 (4)获取了轨道车辆各分部件的动态分级刚度特性参数。 (5)建立了轨道车辆正面碰撞的集中参数化模型。 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。 除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的 研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中作了明确说明。本人完全 了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。 学位论文作者签名：夕噶知工 日期： 2 a仃．}、2乙 万方数据 西南交通大学硕士研究生学位论文 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1页 摘 要 随着轨道列车技术的发展，列车运行安全的主动防护技术即避免事故(包括碰撞事 故)发生的能力已达到了一个前所未有的高度，确保了轨道列车正常情况下的安全运行。 然而，由于轨道交通系统的复杂性和具有人机界面，某些随机因素，如技术缺陷、设备 故障、人员操作失误以及自然环境的突变等都可能导致列车碰撞事故的发生，因而列车 的碰撞事故是无法避免的。如何降低列车碰撞事故发生率、提高列车的运行安全性以及 保障人员财产安全，已成为轨道列车设计的关键课题之一。本文基于轨道交通的迅速发 展以及车辆运行安全性这一背景，对轨道列车碰撞被动安全防护问题进行了研究，主要 开展的研究内容有。 首先运用实验和仿真的方法对铁道车辆典型吸能结构碰撞吸能的关键技术展开研 究：如变形体材料本构模型、应变率效应、材料属性和结构网格尺寸等，探讨了影响结 构碰撞吸能响应因素的变化规律，为提高车辆的耐撞击性能的准确性提供依据。 其次是从整车碰撞动力学角度阐述了列车碰撞动态响应机理：首先建立了单节车撞 击刚性障壁和两节车发生对撞的耦合撞击模型，对比了各国车辆被动安全防护相关法律 规章的参数指标，通过车辆耦合碰撞冲击分析得到了各车辆的吸能、速度、变形及碰撞 力流等时间历程特征曲线，解释了列车碰撞关键部位变形、吸能、碰撞力流之间的内在 关系。结果表明，碰撞力流的分配型式在相同车型方面保持一致，在不同结构车型方面 具有差异。 对比研究了不同车型在相同碰撞场景下的响应差异性，考察了不同车身单位吸能比 值与其关键部件吸能比值的关系，从碰撞力流在各部件的分配比例角度出发，对关键部 件的变形诱因进行了深入分析和解释，最后通过车辆动态分级刚度特性参数的获取，建 立了正面碰撞的集中参数化模型，为轨道列车安全性设计提供了可行的建议，研究结果 可用于轨道列车的指导设计。 关键词：轨道车辆：碰撞力传递路径：概念设计；耐撞性；安全评价 万方数据 西南交通大学硕士研究生学位论文 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1 l页 Abstract With the development of rail vehicle technology,proactive protection technologies of train operation safety which means the ability to avoid the accident(including the crash)has ensured the safe operation of rail vehicles under normal circ