动车组碰撞过程中座椅被动安全性分析

以中国北车CRH5型动车组座椅为基础,根据汽车乘客保护标准,通过MADYMO软件对不加安全带的假人以及加装安全带的假人进行了仿真伤害计算,得出了座椅增加两点式安全带能够一定程度减免在碰撞事故中乘客的伤残程度.     

基于座椅动态试验的客车正面碰撞乘员损伤机理分析

基于客车正面碰撞对乘员的损害特征,通过设计客车座椅动态试验模拟整车正面碰撞试验,研究分析了客车正面碰撞中乘员的损伤机理.研究表明:安全带类型、座椅填充物吸能特性、座椅布置方式及约束隔板尺寸均会对乘员损伤产生一定影响;其中,三点式安全带相较于两点式安全带对全面改善乘员损伤风险效果明显,头部损伤减小了 66.44％,胸部损伤减小了 48.34％,左、右侧下肢损伤分别减小了 45.36％、65.05％;座椅填充物对改善乘员头部损伤风险积极有效,吸能特性优异的材料与普通材料相比,头部损伤减小了 55.78％;有高度偏差的座椅布置方式会增加乘员胸部损伤风险,胸部损伤增加了 11.46％;适度增加约束隔板尺寸,能够使乘员头部及靠通道侧乘员胸部和下肢损伤风险减小.     

地铁客室乘坐设备人机功能尺寸设计

为探讨乘客身材特征对地铁客室中乘坐设备功能尺寸设计的影响,运用人机工程学以人为中心的实验和相关分析法展开研究.围绕人的生理结构、心理尺度和乘坐设备的功能属性等因素,结合压力分布实验、虚拟仿真技术和主观评价分析,对人与地铁座椅和扶手之间的功能尺寸配置关系进行了测试与分析.研究结果表明:座椅腰靠纵向外凸圆弧的曲率半径为186 mm、座垫横向内凹圆弧的曲率半径为785 mm时更贴近人体坐姿的生理曲度和满足乘坐的舒适性要求;扶手的吊环高度设置在1 710 mm、横杆高度设置在1 860 mm时能够分别保障不同身材的乘客的使用需求,并能满足适用性、安全性和通行性之间的平衡.      

基于子模型方法的地铁车体疲劳寿命评估

车体是地铁车辆的重要承载部件,针对全尺寸车体疲劳试验综合难度高的问题,基于端部底架子模型包含了牵枕缓等在车体中受力最严苛结构的特点,提出采用端部底架子模型代替全尺寸车体进行疲劳试验的方法;建立了端部底架子模型和全尺寸车体的有限元模型,并参照EN 12663标准所确定的疲劳载荷,通过设置合理的边界条件使得端部底架子模型与全尺寸车体关键位置应力分布一致;将试验测得端部底架关键位置的应力与仿真结果进行对比,验证了有限元模型的准确性,进而采用名义应力法和Eurocode 9标准规定的疲劳寿命-应力（S-N）曲线对车体和底架焊缝部位进行了疲劳损伤计算. 结果表明:端部底架3个最大损伤位置与全尺寸车体一致,并且同一位置处端部底架的损伤值均大于车体损伤值,因此采用子模型法评估全尺寸车体的疲劳寿命易于获得相对保守的结果,针对地铁车体采用子模型法进行疲劳寿命评估是可行的.      

地铁车辆内装设计人机工程学分析

借鉴国外地铁车辆内装设计经验,提出我国地铁车辆内装设计中座椅和扶手设计尺寸的选取原则,并建立地铁车辆内装模型,应用人机工程学计算机仿真软件,对设计的车辆座椅和扶手进行了模拟分析,验证了选取原则的有效性,确定了其设计尺寸的合理范围,为今后我国地铁车辆的内装设计提供了参考依据.     

地铁车辆内装设计人机工程学分析

借鉴国外地铁车辆内装设计经验,提出我国地铁车辆内装设计中座椅和扶手设计尺寸的选取原则,并建立地铁车辆内装模型,应用人机工程学计算机仿真软件,对设计的车辆座椅和扶手进行了模拟分析,验证了选取原则的有效性,确定了其设计尺寸的合理范围,为今后我国地铁车辆的内装设计提供了参考依据.     

汽车侧碰撞儿童约束系统模型的建立及其设计参数的仿真研究

运用多刚体动力学和有限元耦合的方法建立了儿童约束系统模型,并对该模型有效性进行了验证,在此基础上运用PSM（Prescribed Structure Motion）子结构法研究侧碰撞中儿童约束系统的相关设计参数对3岁儿童乘员动力学响应及其损伤的影响,仿真结果表明,儿童安全座椅侧翼的深度、儿童座椅安全带开孔的位置、儿童座椅安全带刚度对儿童乘员的头、颈部及胸部的加速度响应影响较大,适当地调整这些参数可以降低3岁儿童乘员在侧面碰撞中的受伤风险。     

列车吸能系统空行程对列车碰撞性能的影响

为研究列车吸能系统空行程对列车碰撞吸能的影响,以某地铁车辆为研究背景,分别采用一维能量分配方法及三维整车碰撞模拟仿真方法,建立碰撞有限元模型,进行一辆地铁列车以25 km/h小时速度撞击相同静止列车的分析计算,研究吸能系统空行程对整车碰撞吸能的影响.结果表明,吸能系统空行程越大,列车对车辆前端主吸能单元吸能能力要求越高,对头车二位端中间吸能单元吸能能力要求越低.     

某客车小偏置碰撞仿真分析及优化

依据IIHS法规建立某客车小偏置碰撞模型,利用LS-DYNA软件进行仿真,结果显示其驾驶员座椅处加速度峰值及驾驶室侵入量均超过法规规定值;分析了客车前部受力及主要部件吸能情况,采用增加吸能器结构及改进材料的方法进行改进,仿真结果表明:改进后驾驶员座椅处加速度与生存空间满足法规要求,提高了客车小偏置碰撞安全性.     

地铁客流微观仿真在地铁工程设计中的应用

介绍地铁客流仿真的应用现状,并通过天津地铁6号线设计中的应用实例,说明地铁客流仿真可以验证地铁换乘方式、建筑布局、设备布置等方面的设计合理性,对地铁工程设计具有实际参考价值和指导意义。     

突发情况下地铁站应急疏散研究

地铁车站作为城市轨道交通乘客集散的枢纽,其特殊、复杂的建筑结构和客流特性使得乘客在站内的安全问题尤其受到重视.如何预防和减少安全事故的发生,以及在突发事件情况下对乘客进行安全迅速的疏散,已经成为国内外研究的重要问题.本文在元胞自动机的基础上,考虑了突发情况下乘客存在的非理性行为,建立疏散模型,并利用Pathfinder仿真软件,对广州地铁1号线杨箕站进行模拟仿真,通过对仿真结果的分析,提出合理可行的意见和建议.     

地铁换乘站客流滞留模型

为改善地铁换乘站的乘客滞留问题,依据工作日早高峰的客流特征和乘客滞留特征,建立滞留情况随时间变化的数学模型.结合南京地铁大行宫站设施布局,采用AnyLogic搭建仿真实验研究发车间隔、候车人数等因素对乘客滞留人数及比例的影响.结果表明,08:00前后滞留最为严重,滞留人数由初始的52人上升至160人左右,其中64.8％ 的乘客滞留在站台中部的5个区域,高峰小时结束后滞留人数仍保持在110人左右;发车间隔减小20 s后滞留得到初步缓解.模型能够有效地表现出换乘站台的滞留情况和变化趋势,降低发车间隔时间、适当限流并引导乘客分散候车,既能够有效地减少滞留乘客的数量,又能在一定程度上减少滞留现象的持续时间.     

基于PC-Crash的车-人碰撞事故仿真与分析

基于多刚体动力学仿真分析软件PC—Crash,建立车一人碰撞事故的再现模型,分别对同一工况下汽车有无ABS刹车防抱死制动系统、不同碰撞初速度以及利用随机函数确定汽车与行人的随机参数,进行大量的数字化仿真试验,分析事故发生后人体头部重要器官与车体前部碰撞点以及损伤程度的分布规律。根据分析结果,从汽车生产厂商保护行人的角度改善车身布置结构,提出有价值的参考意见。     

基于Anylogic的地铁车站闸机口通过能力仿真研究

随着城市交通日渐拥堵,越来越多的乘客选择城市轨道交通出行,这让地铁站内特别是闸机处变得越来越拥挤.如何提高闸机口的通过能力以适应不断增加的客流便是地铁站需要解决的一个问题.本文重点分析地铁车站站厅层闸机口的通过能力,利用Anylogic软件的建模仿真技术,以北京地铁北京西站为例,结合现场调查情况,仿真得到闸机布置目前存在的问题;再根据车站的具体情况与现状仿真结果对闸机的布置情况进行优化设计.通过仿真数据统计得出两种情况下乘客的平均排队长度与空间占用量等指标并对指标进行比较分析,结果表明改进方案对闸机通过能力提升较大.     

基于自动寻迹的港湾式公交站台停靠路径研究

由于现有的公交车多采用自由停靠方式，导致车辆出站延误，泊位利用率低及乘客安全等问题.本文依据现有的公交车到站“一键式”自动停靠系统，以优化自动停靠公交车的运行轨迹为目标，分别利用三次样条插值、Atan和 Sigmoid函数对港湾式站台公交车停靠轨迹进行仿真分析.非线性约束优化结果显示，利用这 3种方法生成的停靠轨迹，可以得到连续的曲率，满足公交车靠站碰撞约束及港湾式站台停靠要求，均可以实时生成公交车进站运行轨迹. 与港湾式站台泊位曲线相比，Atan 曲线的平均位差 1.01 远小于三次样条插值的平均位差 10.21和 Sigmoid曲线平均位差 5.96.因此，轨迹结果分析显示，公交车基于 Atan轨迹曲线的停靠更便于乘客乘车、具有实时性强、可靠性高的特点，减少了进出站延误.     

CRH5型动车组碰撞吸能结构研究

结合我国现有动车组端部吸能结构现状,介绍CRH5型动车组车体结构、碰撞吸能工况类型、车体碰撞仿真模型及碰撞吸能性能分析、碰撞吸能元件的材料和结构.对我国高速动车组吸能结构设计具有指导意义.     

可拆卸式船桥的碰撞防护装置研究

文章借助ANSYS/LS-DYNA软件对船与防护装置之间的碰撞进行动态仿真模拟,研究了碰撞过程中撞击船与防护装置之间碰撞力的变化、结构的损伤变形和能量转换等内容.在碰撞损伤后损毁的构件可以拆卸更换,未损坏部分可继续服役使用,提高了船桥结构的耐冲击性能,对提高船桥碰撞性能有一定指导性意义     

重型车辆撞击下桥墩碰撞力简化模型

为了探究钢筋混凝土桥墩在重型车辆撞击下的安全性能, 建立了重型车辆-桥墩碰撞精细有限元模型, 研究了撞击速度、桥墩直径、上部结构边界条件和货物高度对桥墩破坏模式和内力分布的影响; 分析了不同工况下的车辆碰撞力特征, 并基于车辆初始动能耗散特点提出了碰撞力简化模型。分析结果表明: 重型车辆碰撞过程可以分为保险杠、发动机和货物撞击桥墩3个阶段, 碰撞力在前2个阶段主要集中在0.9 m高度处, 而在第3个阶段主要分布在2.7 m高度处; 在重型车辆撞击下, 不仅桥墩端部会出现严重损伤, 碰撞部位附近也可能发生严重的局部冲剪破坏; 由于忽略了碰撞荷载的动力效应和车辆与桥墩的耦合作用, 采用《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60—2015) 中建议的等效静力设计方法难以获得桥墩的实际撞击响应; 撞击速度对桥墩内力和碰撞力的影响最显著, 货物高度的不同会改变碰撞力的空间分布, 但不会影响桥墩的最大内力响应; 重型车辆的初始动能存在6.5 MJ的阈值, 当初始动能小于该阈值时, 车辆发动机和保险杠的碰撞作用对桥墩动力响应起主导作用, 反之, 后部货物的碰撞作用控制碰撞力峰值; 碰撞力简化模型和精细车辆模型预测所得桥墩最大内力响应的相对误差在8%以内, 且计算耗时从6~7 h缩短到4 min。      

长沙地铁万家丽广场站厅仿真及客流优化研究

城市轨道交通作为居民主要出行方式,为建设更舒适的出行环境,提高乘客在站厅的进出效率,减少乘客拥堵现象.本文以长沙地铁万家丽为原型,研究已经开通运营的换乘车站,在建筑面积固定的情况下,如何根据既有设备布局高效组织激增的进出站和换乘客流.基于万家丽近期和远期客流数据,同时重现排布验票闸机、楼梯的进出方向和位置,利用仿真软件...     

轨道交通自动检票闸机组利用不均衡度研究

为改善轨道交通车站内自动检票闸机使用不均衡状况,在对上海市地铁人民广场站、静安寺站、徐家汇站闸机组利用效率调查基础上,深入研究闸机组利用不均衡性与车站步行设施和服务设施的相对空间布局、客流量、乘客路径选择行为的相互作用关系。研究发现：由于乘客存在选择最短路径的行为习惯,越靠近自动扶梯/楼梯的闸机利用率越大;客流在接近饱和状态下闸机的时间利用不均衡度降低。针对闸机组与客流步行方向平行/垂直两种布置方式,分别提出3种布局改善方案,并利用行人仿真软件Legion进行评价。推荐闸机组分三排布置且两种闸机布置方式排间距分别为0.5m和1.1m,改善后空间利用不均衡度可降低至0.3以下。