轨道卧铺客车乘员二次碰撞安全性研究

针对轨道卧铺客车包厢结构复杂、乘员二次碰撞具有多样化且国内鲜有相关研究文献的现状,以某型卧铺客车为研究对象,基于2个典型碰撞工况对车体结构的耐撞性进行了验证,同时研究了乘员二次碰撞安全性.通过详细建立卧铺车厢结构,将客车一次碰撞“加速度-时间”响应曲线作为输入,对不同位置、不同姿态、不同性别乘员的二次碰撞安全性进行了研究.研究结果为卧铺车厢结构设计及改进提供了理论依据.     

基于拟人仿真试验的列车事故乘员损伤预测方法及应用

针对列车碰撞事故中卧铺车厢乘员损伤分析和预测问题,依据25T型硬卧、软卧车厢内部结构布置特点建立以坐姿、卧姿假人模型为基础的典型碰撞场景有限元模型。以标准载荷为边界条件进行仿真计算,获得假人姿态响应、头部和胸部加速度、腿部受力碰撞历程仿真数据,参考汽车碰撞损伤标准评估乘员头、胸、腿部损伤。仿真分析结果表明:硬卧车厢中坐姿乘员的头部在碰撞事故中与中铺床棱发生两次碰撞并造成致命伤害,下铺卧姿乘员头部直接和餐桌发生碰撞并造成严重损伤;软卧车厢中上铺乘员有从上铺跌落并产生致命伤害的可能性。可通过改进卧铺车厢中与乘员接触结构的形状和材料或增加防护装置等方式降低乘员损伤的可能性。     

基于坐姿假人的地铁乘员二次碰撞损伤影响分析

针对地铁车厢中坐姿乘员的二次碰撞损伤问题,以乘员不同约束状态、坐姿、乘员人数为变量建立坐姿假人碰撞仿真场景。以AV/ST9001标准中加速度测试载荷为边界条件实现仿真计算,获得假人的姿态响应历程数据。建立假人响应物理参数与损伤等级对应关系的评估条件,包括头部HIC值、胸部3ms加速度与AIS损伤等级关系以及胫骨指数。仿真结果分析与损伤预估表明:坐姿乘员在碰撞事故中可能受到头部脑震荡,颅骨骨折,胸部肋骨骨折,腿部挫伤,骨折等不同程度伤害。座椅侧挡板对假人的姿态响应幅度有显著的影响,座椅及其附件的形状、材料等可作为可变设计参数以期降低乘员损伤;乘员人数会显著增加二次碰撞复杂度及损伤程度,是乘员损伤不利因素之一。     

地铁碰撞事故中站姿假人的响应仿真与损伤预测

地铁车辆中站姿乘员的复杂状态是造成难以预测碰撞损伤的主要因素之一。本文针对站姿假人约束状态、站立方向进行定义与分类,以特定碰撞场景(25km/h两车对撞)下已实现的车体碰撞过程仿真结果为边界条件,建立特定场景下假人损伤评估方法与相关参数阈值定义;获得基于假人的姿态响应、头部加速度、胸部加速度以及腿部受力碰撞时间历程仿真数据。损伤预测表明:站姿乘员在地铁碰撞事故中受到伤害的部位主要集中在头部、颈部和胸部,可能导致乘客脑震荡,颅骨骨折,肋骨骨折等。扶手提供的保护有限。乘员站立方向与损伤程度之间无显著规律,假人碰撞响应的力学参数最大值可作为结构设计与预测的依据。     

有轨电车侧面碰撞乘员保护设计研究

为研究侧面碰撞中有轨电车耐碰撞性及乘员保护能力,建立了带假人的某5节编组100%低地板有轨电车及某6120型大客车有限元模型,设计了大客车以30 km/h速度侧面90°撞击静止在直线轨道上有轨电车悬浮模块的碰撞场景,使用LS-DYNA显式动力学软件模拟整个碰撞过程。研究结果表明,原结构有轨电车悬浮模块侧墙在碰撞力的作用下产生塑性变形侵入生存空间,被撞击侧座椅缺乏对乘员的保护限制作用,在撞击力的作用下乘员易飞出,同时惯性作用易使颈部产生挥鞭损伤。通过设计侧墙嵌入防撞杆,设置座椅侧墙分离,增加头枕和安全带等措施能提高侧墙耐碰撞性并有效改善乘员损伤指标,保护侧面碰撞中乘员安全。     

铜陵公铁两用长江大桥船撞引起列车脱轨分析

研究目的:准确测算船撞作用下桥梁的结构动力响应,对评估因船—桥碰撞后桥梁响应而引起的列车脱轨分析具有重要意义。本文围绕铜陵公铁两用长江大桥论述船撞桥墩引起列车脱轨分析的一般流程,首先通过ANSYS/LS-DYNA非线性有限元软件模拟10 000 t级与5 000 t级船舶在最高、常规以及最低通航水位下满载正撞和侧桥向20°撞击桥梁的主塔和辅助墩,得出在各船撞工况下碰撞力-时程曲线。然后将船舶撞击时程曲线作为动力荷载输入至整桥有限元模型中,计算桥梁结构关键部位尤其是主梁的横向位移和加速度响应。研究结论:(1)在最高通航水位下,船舶满载正撞桥墩产生的撞击力最大;在该最不利工况下,撞击作用对桥梁结构动力响应以及列车的脱轨风险具有较大影响;(2)当3#主塔受到10 000 t级船舶撞击时,导致2#桥墩墩顶主梁的横向加速度达到0.922 m/s2,未超过列车脱轨加速度临界限制1 m/s2,列车脱轨概率极小;(3)通过简化的风险标准导出脱轨概率公式计算表明,该桥遭受到船舶撞击时,其列车的脱轨概率为9×10-5~1.5×10-4;(4)本文的研究结果可供航道上铁路桥梁因船舶撞击导致列车通行安全性研究参考。     

高速铁道车辆蛇行脱轨安全性评判方法研究

通过建立轮轨三维几何接触模型、整车动力学分析模型和轮轨碰撞模型,分析高速铁道车辆蛇行失稳后的蛇行脱轨过程及其影响因素.高速铁道车辆的蛇行脱轨过程是一个爬轨和跳轨并存的复杂过程,轮对的名义冲角和有效冲角分别对准静态的爬轨和动态的跳轨起着重要影响作用;随着轮对横移速度的增大、轮轨摩擦系数以及车轮垂向载荷的减小,车轮的跳轨高度越大;横向蠕滑力在整个蠕滑力中所占比例以及轮对横向运动能量越大,车辆越容易脱轨.因此高速铁道车辆的蛇行脱轨安全性应根据轮对横移速度限值并考虑车辆的横向运行稳定性进行评判.当高速铁道车辆分别表现为“超临界”和“亚临界”的蛇行失稳极限环分岔形式时,可分别采用转向架横向加速度移动均方根值方法和转向架横向加速度限值对其横向运行稳定性进行评判.     

碰撞脱轨事故下高速列车横向限位装置动力学特性及结构强度研究

基于试验和仿真分析对横向限位装置在列车碰撞事故下的动力学响应特性以及结构强度进行研究。仿真与试验结果表明:横向限位装置结构可靠且能够对列车碰撞脱轨事故进行防治。建立动力学仿真模型对横向限位装置的工作模式进行分析,在碰撞引起脱轨的过程中横向限位装置可以有效地分担轮轨横向力并制止车轮的爬轨趋势。通过有限元分析对该装置的结构强度进行验证,与试验结果对比可知误差基本稳定在5%以内,证明了横向限位装置可以承受200 kN均布载荷的作用,能够应用于列车脱轨防治工作之中。     

正面斜碰撞下列车脱轨行为与机理研究

随着列车提速和高速化发展,列车运行安全性和可靠性保障要求愈发受到关注和重视。尽管列车具有一系列主动安全保障措施,但如果发生意外碰撞脱轨事故,将造成灾难性后果和巨大经济损失。为进一步揭示列车碰撞脱轨机理、提升列车碰撞被动安全性能,建立包含车体、转向架、悬挂系统及缓冲吸能装置的三编组列车碰撞有限元模型,考虑材料、几何和接触等典型的碰撞动力学非线性特征,仿真模拟正面斜碰刚性墙引起的车体结构动态响应与列车脱轨行为,讨论列车碰撞速度(36,50和72 km/h)、碰撞角度(30°～65°)和轮轨摩擦因数(0.1,0.2,0.3,0.4)等关键参量对列车碰撞脱轨行为的影响规律与机理。研究结果表明,车体头部界面碰撞力通过悬挂系统传递至轮对,引起轮轨纵向、横向和垂向接触力剧烈振荡,导致头车前、后转向架轮对均以爬轨/侧滚组合的形式脱离轨道,且轮轨横向力随着列车碰撞速度的增大显著增加;头车碰撞界面横向力随着碰撞角度的增大呈现先增大后减小的趋势,而纵向及垂向界面碰撞力均随着碰撞角度的增大而增大;较高的轮轨摩擦因数容易引起列车碰撞过程中车轮跳轨,但会抑制车轮爬轨行为。研究结果可为列车碰撞被动安全设计与脱轨防护...     

车辆乘员碰撞安全防护研究

结合我国车辆客室设施与布置,参考国外车辆乘员伤害标准,采用假人时轨道列车碰撞事故中乘员二次碰撞的过程进行了计算机仿真和伤害分析,并研究和比较了3种客室内部桌椅的布置方式对乘员安全的影响,最后提出了碰撞事故中乘员安全防护的建议。     

淤泥质土及粉细砂地层盾构施工地表沉降监测分析

淤泥质土和粉细砂为地铁隧道施工的主要不良地质土层。分析盾构掘进在该土层造成的地表沉降规律,这有利于采取合适的施工技术对策。以佛山地铁2号线花仙区间为实例,对淤泥质土及粉细砂地层盾构施工地表沉降监测数据进行了分析。结果表明:在淤泥质土层中,地表沉降主要发生在管片脱出盾尾和后期的固结沉降阶段;在粉细砂层中,地表沉降主要发生在盾构掘进和管片脱出盾尾阶段,且盾构施工对粉细砂层的影响大于对淤泥质土层的影响。     

单护盾隧道掘进机在砂岩、砂质泥岩地层中的掘进参数关系研究

单护盾TBM(隧道掘进机)在城市轨道交通的砂岩、砂质泥岩地层中的应用研究未有先例。以重庆轨道交通5号线大竹林停车场—重光站区间隧道施工为依托,通过分析单护盾TBM施工过程中掘进速度与各掘进参数的关系,获得了掘进速度随各参数的变化规律;通过统计分析得到了正常掘进状态下的掘进参数推荐值,拟合了掘进速度与掘进参数间的关系方程;通过对比验证了采用掘进参数推荐值可以获得更高的施工效率。     

盾构施工标准化管理的实践与创新

总结盾构施工标准化管理的一些创新做法,探讨了盾构施工标准化管理的实践与创新,提出盾构施工标准化管理的重点创新方向是将建筑工业化理念和信息化新技术深度融入盾构标准化作业全过程,加快盾构施工设备智能化改造,建设数字化工厂、智慧工地,推进绿色建造,实现盾构施工高质量发展。     

基于钢垫梁的CRTSⅡ型板式无砟轨道支承层修复技术研究

针对高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道支承层伤损,以影响运输效率最小化、作业效率最大化为原则,提出钢轨切割、轨道板移出、砂浆清理、钢垫梁临时支撑、伤损支承层修复、轨道板复位和砂浆层灌注的作业方案。并以关键工装钢垫梁为研究对象,进行承载能力静载试验和有限元数值分析,论证该技术方案的可行性。在钢垫梁临时支撑阶段,采用视频监控及动力学监测技术手段,实时监控线路状态,保障施工安全。应用实践表明:该技术能在天窗时间内完成CRTSⅡ型板式无砟轨道支承层伤损修复,有效改善线路高低不平顺,恢复无砟轨道结构稳定性。     

茂县隧道挤压性变形段锚杆作用效果分析

针对茂县隧道穿越活动断裂带及其影响区所遇到的挤压性变形问题,通过对1号斜井及左洞前期施工变形统计分析,以及现场锚杆施工存在的问题,针对性地提出锚杆施工工艺的改进措施,并开展长期跟踪监测。研究结果表明:锚杆工艺改进前,1号斜井和左洞收敛均值分别为689.2 mm和624.8 mm,且1号斜井变形不收敛,左洞收敛时间达6个月;锚杆工艺改进后,左、右洞水平收敛均值分别为320.4 mm和141.2 mm,相比左洞工艺调整前分别下降77.4%和40.6%,且收敛时间缩短至约4个月;按"孔腔通畅+非收缩浆液+可简单验证和不可逆转灌注满浆"的思路综合性改进锚杆施工工艺可显著提升锚杆质量,发挥其在抑制隧道挤压性变形中应有的作用。     

单轨车走行轮实时监测诊断系统的设计与应用

介绍了基于列车控制和管理系统(TCMS)的单轨车走行轮实时监测诊断系统的构成、基本原理和优势等内容。该系统通过与TCMS相结合的方式,对单轨车的运营提供了安全保障,减少了检修工作环节,降低了检修技术难度,为单轨车运维技术提供了新的思路及解决方案。     

一种低地板铰接动车组转向架及构架的结构设计与强度分析

LI Wen;LU Haiying;MI Caiying;HAN Junchen(CRRC Changchun Railway Vehicles Co., Ltd., 130062, Changchun, China)     

有轨电车运行安全与信号技术标准

在欧洲范围内,尚未形成统一的有轨电车标准。正因如此,有轨电车的有关技术经常会采用不完全适用的轻轨电车线路(Light Rail Tramway,简为LRT)标准。随着城市发展,传统LRT的标准已无法满足现代有轨电车的建设。目前,欧盟基于CEN-ELEC GUIDE 26和M/486正在编写有轨电车标准,其主要参与国家包括法国、德国、英国等。介绍了法国STRMTG有轨电车标准,结合2016年英国伦敦南部克罗伊登有轨电车事故案例,说明SIL(安全完整性等级)2车载超速防护的重要性。     

基于蓝牙技术的城市轨道交通室内定位导航及应用

结合城市轨道交通的空间环境以及所面向的用户群体,从定位精度、经济性、工程量等方面进行室内定位技术方案比选后确定,选用蓝牙定位技术搭建城市轨道交通室内导航系统。阐述了基于蓝牙的室内定位技术的原理,以及在城市轨道交通车站部署蓝牙设备的实施方法。以某城市轨道交通车站为试点,在站厅、站台、电梯处部署蓝牙设备,建设城市轨道交通室内定位系统。结果表明:该方法实现了复杂室内环境下的精准定位和路径导航,为乘客目的地指引提供了便利,满足室内定位导航的需求。     

五轴数控加工模拟制造技术

以当前五轴数控加工模拟制造领域最为成熟的计算机辅助软件NX为载体,在国内外虚拟制造技术领域最新成果的基础上,结合普遍应用于企业生产的五轴数控加工,提出了一套体系完整、应用广泛的五轴数控加工模拟制造技术。该技术涵盖自动编程技术、加工仿真技术和后处理技术。