车辆薄壁结构撞击吸能特性研究

对6种具有代表性的吸能结构进行了撞击分析，得到了不同的吸能结构在受到撞击时的变形模式，吸能量大小及冲击力在等一系列参数，并分析各种吸能结构特性的优劣，为耐冲击吸能车体的实体碰撞数值模拟奠定基础。     

某城轨车辆碰撞能量管理系统研究

为了改进某城市轨道车辆车体耐碰撞性能,根据美国AAR S-034标准要求,建立了一种基于蜂窝铝芯和锥形薄壁方管结构的碰撞能量管理(CEM)系统,利用LS-DYNA平台,对该CEM子系统的撞击性能进行了分析,并对比了安装CEM系统前后整车撞击刚性壁障的界面力-位移曲线和加速度-时间曲线。研究表明:"铝芯-薄壁管"组合式吸能结构可以使压溃变形过程有序进行,且具有较低的撞击力初始峰值;采用文中的CEM系统可显著提高车体端部结构的耐碰撞性能。     

铝合金地铁车辆端部结构总成焊接变形控制

文章根据铝合金地铁车辆端部结构主要焊缝的形式和焊缝在结构中的分布位置,对焊接应力产生的变形进行分析,并通过调整施焊顺序、预制焊接反变形和控制焊接参数等有效的工艺控制措施,减少焊接变形,降低调校工作量,保证产品质量.     

轨道车辆吸能结构碰撞变形沉浸式虚拟仿真方法

利用有限元分析软件进行轨道车辆吸能结构碰撞仿真是研究其耐撞性的重要方法.针对有限元软件碰撞仿真方法中存在碰撞过程可视化有限,交互性弱和体验感差等诸多缺点,提出一种轨道车辆吸能结构碰撞变形沉浸式虚拟仿真方法,实现碰撞变形过程实时交互分析的高沉浸感虚拟仿真碰撞实验.将虚拟现实技术与有限元软件碰撞仿真方法相结合,通过简化处理...     

城轨车辆司机室端部主吸能结构优化设计

为了提高城轨车辆司机室端部主吸能结构的吸能性能,采用仿真分析的方法对底架端梁和吸能结构的板材厚度进行了优化设计。考虑优化部位对吸能量的影响,建立某城轨车辆司机室车与司机室车以相对速度25 km/h的正撞模型,通过碰撞分析计算得到了结构优化前后的吸能量及车体不发生压溃的最大撞击速度。研究结果表明:提高底架端梁结构的刚度,减小主吸能结构的板材厚度能够满足司机室端部吸能系统的顺序可控变形规律,其吸能性能也得到提升,为主吸能结构的优化设计提供了理论参考。     

轨道交通列车前端吸能结构碰撞研究

利用LS-DYNA软件建立列车前端吸能结构的有限元模型,通过仿真分析对试验台车吸能结构进行优化以及试件材料选择;通过受力对比分析确定整车模型与试验台车模型对于吸收结构碰撞试验的一致性。台车吸能结构碰撞试验结果及其分析表明:利用台车吸能结构碰撞试验可以替代整车碰撞试验,用于验证列车前端吸能结构设计的合理性。采用仿真分析与台车试验相结合的方法,对列车端部吸能结构的耐碰撞性能进行验证,可以有效地压缩设计与试验的成本和周期。     

铝合金薄壁元件的吸能特性分析

利用结构非线性有限元计算程序LS-DYNA,对具有相同截面积,但不同形式的铝合金薄壁元件进行轴向低速冲击仿真计算,分析各种元件的吸能特性,获得一种适用于轨道车辆前端大吸能量要求的吸能元件。     

高速列车车体端部吸能结构研究

针对高速列车速度高、动能大的特点,设计了车体被动安全防护的特殊端部吸能结构,并通过非线性有限元软件LS-DYNA,研究高速列车头车司机室端两级吸能装置以及车体尾端弱刚度结构的耐碰撞性能,重点考察其与刚性强撞击时的界面力、变形以及能量吸收能力。计算结果表明两级吸能装置变形有序,具备约3.4 MJ的能量吸收能力,可有效保护司机室结构;车体尾端弱刚度区具备6.5 MJ的能量吸收能力,可有效保护乘客区结构的安全。将上述结构应用在某型高速动车组车体并按照欧标EN15227进行36 km/h对撞工况的验证,司机室头部吸能结构变形合理,列车未发生爬车现象,司机室及客室结构完整,头车平均加速度为4.4g,满足标准要求。     

上海地铁车辆新平台车体结构研究

文章根据上海地铁车辆平台化技术要求及难点分析,针对性地对车体总体和外观造型进行设计优化,重点研究了防爬器的匹配及选型,最终得到符合现代列车造型特点以及技术规格书要求的车体结构。     

装配式圆形衬砌环结构变形特性试验研究

盾构隧道一般采用预制管片拼装的方式施做衬砌结构。荷载作用下衬砌结构的径向位移及管片间接缝内外侧的张合位移是衡量这类装配式结构变形状态的基本指标。通过圆形拼装衬砌环结构的极限承载试验,获得了衬砌环结构径向位移和接缝张合位移随荷载发展的曲线,分析给出了其关键性能点的荷载、整体变形、径向位移、直径变化率以及接缝张合位移。     

标准地铁列车前端专用耐撞结构吸能模式及力学匹配

开发轻质高比吸能的能量吸收装置是标准化地铁列车项目的核心需求,开展专用吸能装置的匹配性增强设计对结构耐撞性提升有重要意义。在不改变现有装置所占空间的前提下,根据标准化地铁列车的碰撞防护参数,设计了3种吸能元件方案,运用显式有限元分析方法,基于试验测定的部件性能参数,对比分析了3种结构在25 km/h速度条件下的冲击响应行为,并确定了最终的优选设计方案。在此基础上,运用拉丁超立方试验法构造了吸能参数响应面;采用非支配排序多目标遗传算法（NSGA-II）开展了吸能元件的多目标结构优化匹配设计,获得了优化后的结构方案,并完成了验算。结果表明,通过串联式蜂窝结构设计可改进吸能装置中长行程蜂窝的失稳问题;通过顶杆式蜂窝组合结构设计,显著提升了装置压缩过程中的吸能特性。响应面优化后的标准化地铁列车吸能装置吸能能力显著提升。     

某过桥钢结构健康监测系统设计及安全评价

研究目的:为保证某大型钢铁厂在技术改造工程中的安全生产,将结构健康监测系统应用到该厂支撑轧钢辊道的过桥结构和安全评价中.通过对过桥结构进行现场测试和理论计算,设计出该过桥结构的健康监测系统.研究结论:通过建立该过桥钢结构的有限元分析模型,计算和分析了该过桥结构的振动、应力和变形等响应,并结合粗轧钢板生产过程的控制要求,确定了过桥结构健康监测系统的监测内容和测点布置.监测结果表明,该监测系统达到了设计要求.其结果可为类似过桥结构的健康监测系统提供参考.     

地铁列车连挂碰撞仿真及吸能特性分析

为研究地铁列车冲击碰撞情景和吸能元件特性,依据列车动力学理论,用动力学软件对地铁列车冲击碰撞工况进行了仿真计算,模拟了缓冲器、压溃管和防爬吸能装置等吸能元件在冲击中的力学特性。以某型地铁车辆为例,计算了几类常见冲击工况,并研究了轮轨摩擦系数和车钩接触刚度对列车冲击碰撞过程的影响。     

地铁车辆底架薄壁梁吸能结构耐撞性试验与仿真研究

针对城轨列车的结构形式,以典型地铁头车车体司机室安装接口为设计约束,设计一种底架薄壁梁司机室结构.首先对城轨列车底架吸能结构进行设计,并基于模型设计,研制实际司机室结构样机,并通过冲击试验对吸能结构进行了耐撞性研究,结构撞击平台力为1450 kN,吸收能量为550 kJ.随后建立有限元模型,对吸能结构进行数值仿真,最终...     

病害隧道结构安全性评价模型与方法

基于结构-荷载法隧道计算理论,分别建立了隧道衬砌结构厚度不足、材料劣化及背后空洞3种病害结构计算模型,并进行了工程实例分析,阐述了病害隧道结构安全性评价的具体方法.研究结果表明:隧道结构病害的存在,改变了其整体刚度和受力状态,降低了整体承载能力.所建立的病害结构安全性评价模型能够综合考虑隧道常见病害对结构的影响,弥补了...     

高速动车组复合材料设备舱结构评价方法

根据复合材料失效的特点,基于渐进损伤分析方法的基本原理,提出一种高速动车组复合材料设备舱结构强度的仿真评价方法.通过选取合适的失效准则和线性损伤演化方式模拟复合材料层合板的损伤起始和损伤演化,建立复合材料渐进损伤分析模型;对复合材料设备舱骨架在气密载荷作用下进行静强度评价;通过对横梁持续加载的方式进行设备舱骨架的有限元...     

基于熵值理论的城市轨道交通投融资结构评价优化

城市轨道交通建设项目中,投融资结构是投融资管理的重要组成部分。从投资管控与融资管理两个角度,设计了城市轨道交通建设项目投融资结构评价指标体系,构建了基于熵值理论的多目标评价模型,对城市轨道交通建设项目投融资结构进行评价分析与优化。并以广州轨道交通11线为应用案例,验证了该评价优化方法的有效性。     

类矩形管幕预筑结构受力性能试验及参数分析

以太原市迎泽大街下穿太原火车站为工程背景,采用室内模型试验研究类矩形管幕预筑结构的破坏模式和变形规律,并模拟分析砂浆强度和铝板强度及其厚度的影响。结果表明：类矩形管幕预筑结构破坏主要发生在拱顶平截面处,破坏过程分为弹性、变形可控和屈服3个阶段;与素砂浆管幕预筑结构相比,外包铝板后结构的屈服荷载、结构承载力和竖向刚度分别提高91%,61%和286%,在此基础上增加内部连接件,结构的屈服荷载、结构承载力和竖向刚度又分别提高59%,31%和15%,增加外包铝板和内部连接件可显著提高结构受力性能;管幕预筑结构承载力和竖向刚度随铝板抗拉强度、铝板厚度的增加而增加,而受砂浆抗压强度影响较小。