轨道车辆碰撞能量吸收装置原理及结构设计（待续）

介绍了轨道车辆碰撞能量吸收装置的设计原理，分析了英国铁路（BR）防撞车和欧洲铁路研究组织（ORE）入撞车的结构设计情况，提出了碰撞能量吸收装置的基本要求。     

铁道车辆的耐碰撞性设计

铁道车辆耐碰撞性设计的任务就是要预测和控制车辆碰撞的全过程,采取适当的技术措施来保证整个碰撞过程按人们所设计好的顺序进行,并使车辆碰撞能量得到充分的吸收,最大程度地保护旅客和乘务人员的安全。文章介绍了耐碰撞性设计中的关键部件——车钩缓冲装置、剪切装置、防爬器和车端碰撞能量吸收结构的原理和设计要求,讨论了碰撞能量的分布和车端能量吸收的计算公式。     

轨道车辆碰撞能量吸收装置原理及结构设计(续完)

3 车辆碰撞纵向设计载荷与变形的关系 通过对以上各种元件和结构的极限状态的塑性分析，可得到它们的塑性功，塑性功是不可逆的，需要消耗与之相当的能量(外力功)。可根据一定的条件和要求，将它们应用于防撞车辆结构设计中，在车辆发生碰撞事故时，用以吸收冲击动能，这为防撞车辆设计提供了可靠、简便的分析方法，也为其发展提供了扎实的理论基础。     

上海轨道交通1号线增购车辆车钩缓冲器设计与选型

文章介绍了上海轨道交通1号线增购车辆车钩缓冲器的设计与选型。通过对车钩气液缓冲器进行结构优化以及缓冲器的合理配置,提高了车钩缓冲器的能量吸收能力,减小了车辆救援工况的车钩受力,满足了车辆碰撞能量吸收要求及车辆救援和连挂要求。     

高速动力车能量吸收装置

为了解决调整动力车低御冲击、碰撞等强栽作用、吸收和消散碰撞能量、，提出了一咱由圆管单元构成的结构作为高速动力车碰撞能量吸收装置的方法，并用动态渐近屈曲的理论分析了这种结构的力学性能。同时，还研究了这种装置的吸能特怀。     

城轨车辆钩缓装置配置与头车前端底架的碰撞吸能区设计

为了提高车辆的被动安全性,需提高车辆前端结构的防撞能力,城轨车辆需满足2列空载列车相对速度25km/h的碰撞要求。主要阐述如何合理配置车辆钩缓装置中的前3级吸能结构能量,并通过ISIGHT软件,优化第4级吸能结构,即头车前端底架的碰撞吸能区,使车辆4级吸能结构能够合理有序变形,吸收更多能量。     

耐碰撞车辆的能量吸收要求

对耐碰撞车辆的设计能量进行了研究.线性分析的方法已经被证明对于弄清楚两列车碰撞的作用情况,尤其是两车辆间相互作用的情况非常有用.介绍了首端和中间端的能量吸收要求的计算公式.这是从5种不同列车的模拟计算中推导出来的,可以应用于所有轨道上的车辆碰撞.     

浅谈城市轨道交通车辆端部碰撞能量吸收区设计

碰撞安全性设计是现代城市轨道交通车辆研制的重要部分。文章就城市轨道交通车辆端部碰撞能量吸收区设计进行了初步探索及分析。     

有轨电车防爬吸能装置斜向撞击障碍物仿真分析

有轨电车在近些年因其诸多优点在众多城市得以兴建和运营，但因无独立路权等原因，有轨电车易与社会车辆等障碍物发生碰撞，斜向撞击即是典型的一种碰撞场景。防爬吸能装置能够吸收有轨电车碰撞的能量，对降低财产损失和人员伤亡具有重要现实意义。文章针对有轨电车防爬吸能装置斜向撞击障碍物试验实施难度大的问题，根据欧盟标准EN 15227:2008+A1:2010中对C-Ⅳ车辆碰撞场景3的要求，采用非线性显式动力学方法，利用通用有限元分析软件对有轨电车防爬吸能装置斜向撞击3 t可移动障碍物过程中的整体变形、吸能特性以及局部塑性应变进行了仿真分析。分析结果表明，该防爬吸能装置能够有效吸收碰撞能量，其弹性和塑性吸能最大位移均在设计行程范围内，防爬梁无局部断裂并脱落的风险，且变形后未与车体主结构发生干涉。因此，配置该防爬吸能装置的有轨电车能够满足EN 15227:2008+A1:2010中对C-Ⅳ类车辆碰撞场景3的吸能需求。     

跨坐式单轨车辆车体耐碰撞能力的改进研究

随着我国城市轨道交通的发展,车辆运行安全越来越受到人们的关注,城市轨道车辆的被动安全性研究也越来越受重视.车体结构不能发生永久变形即为概念应变,它是基于可控制能量吸收过程的设计理念.本文以跨坐式单轨车辆为例,运用碰撞安全设计理念,对跨坐式单轨车辆车体结构进行正面碰撞仿真分析,验证其耐撞性能,并对其结构进行适当的改进,以提高其耐撞性能,确保司乘人员的安全.     

铁道车辆的防碰撞要求、设计原理和初步结果

通过对欧洲铁路碰撞事故的分析,指出有必要在铁道车辆上进一步改善防碰撞措施,并通过合作项目SAFETRAIN目前得出的结果,阐述了防碰撞车辆结构和部件的发展现状。     

能量吸收方案对列车碰撞响应的影响

为了研究列车头车司机室吸能装置的行程、界面力及中间车钩缓冲装置的界面力对列车碰撞响应的影响,建立了列车碰撞纵向多体动力学模型,以2列完全相同的8节编组列车碰撞工况为例,对配置不同能量吸收方案的列车碰撞动态响应进行了分析和对比。研究结果表明:头车司机室吸能装置的行程存在最优值,在不超过最优值的前提下增加其行程可以减小碰撞后期各车辆的加速度;增加司机室吸能装置的界面力会使中间车辆加速度显著增大;同步减小各中间车钩缓冲装置界面力,会使中间车辆加速度增大;以递减式与向内递减式减小中间车钩缓冲装置界面力可以增加中间车端吸能量;递增式增大中间车钩缓冲装置界面力会增加司机室端部吸能量。     

铁道车辆用箱形能量吸收装置的开发

在铁道车辆发生意外碰撞时,确保乘务员和乘客安全是至关重要的问题。本文介绍对A6NO1铝合金中空挤压型材进行退火,在确保载荷效率高、体积小的基础上,开发了能吸收车辆碰撞能量的装置,通过压坏试验表明,其有效行程率达61%,载荷效率达82%,可以有效提高铁道车辆的抗碰撞特性。     

地铁头车车体耐撞性仿真分析

在分析国内外有关研究现状的基础上,根据国外有关轨道车辆耐撞性评估的准则、标准,提出评估地铁头车车体耐撞性的碰撞场景设计与条件,即:满载车辆以25km/h的初速度对撞同类型保持静止状态的头车时,车体及吸能结构所吸收的碰撞能量不小于1MJ,头车车体变形不大于100mm。同时,建立某型地铁头车车体对撞有限元模型,处理接触问题及边界条件,实现240ms碰撞过程的数值仿真,并分析车体的速度、加速度、变形、能量的变化趋势。通过对关键参数的仿真分析,评估地铁头车车体的耐撞性。     

跨座式单轨车辆碰撞安全性仿真研究

在碰撞仿真理论指导下，以重庆轨道交通2号线跨座式单轨车辆为研究对象，建立车辆结构有限元模型，参考车体及人体碰撞的评价标准，确定车辆碰撞初速度，模拟车辆与刚性墙正面碰撞过程，进行虚拟环境下车辆碰撞仿真分析，并对人体响应情况进行分析。     

自由编组地铁车辆钩缓装置配置特性研究

为研究地铁列车在不同编组条件下各界面的能量吸收特性,以某地铁公司的车辆为平台,建立4辆、6辆、8辆3种不同列车编组的有限元碰撞模型以及钩缓装置的备选库,通过LS-DYNA碰撞仿真分析软件,结合不同碰撞速度和不同编组数量,验证列车各界面的吸能情况,分析不同编组列车在碰撞过程中的能量耗散特性。在采用不同的编组模式时,选用不同的钩缓装置搭配来完成车辆的吸能配置,既可提高自由切换编组形式列车钩缓系统的搭配效率,又可减少备品种类以节约开支。     

耐冲击地铁车辆设计及整车碰撞研究

针对地铁车辆自身特点进行耐冲击地铁车辆吸能结构设计,提出了耐冲击地铁车辆设计理念,将该地铁头车在撞击过程中的能量吸收过程设计为4级:第1级为车钩缓冲装置缓冲器,第2级为缓冲装置中的压渍变形管,第3级为车钩剪切螺栓,第4级为位于头车前端底架的吸能结构和防爬器等可变形结构.并对地铁中耐冲击车体进行了研究,在车体结构中于指定部位设计大塑性变形结构,即设置专用吸能结构;建立了该地铁头车的车体碰撞模型,进行了各碰撞工况的数值仿真.研究结果表明:在撞击过程中吸能结构从预期部位开始发生稳定有序的塑性变形,车体客室仅发生弹性变形,大部分冲击动能(超过80%)转化为吸能结构的塑性变形,表明该车具有很好的耐冲击效果.     

铁道车辆抗冲撞结构的开发

川崎重工交付纽约地铁使用的R142A型客车,为提高遭遇冲撞时的安全性,要求其车体结构能够吸收撞击能量。为满足这一要求,开发了由车架端部吸收撞击能量的结构,并通过在美国首次进行的单台整车冲撞试验,对其抗冲撞性能予以确认。此外,通过该项试验,使前期所作的冲撞过程解析计算的精确度得到了验证,将会有效提高今后新型车辆抗冲撞结构的开发效率。     

轨道车辆碰撞吸能闭孔泡沫铝优选设计

基于不同应变率加载条件下不同密度闭孔泡沫铝能量吸收曲线,进行轨道车辆碰撞吸能用泡沫铝材料优选设计,实现了泡沫铝的高效选择。提出轨道车辆碰撞吸能用泡沫铝逆向设计流程与优选方法,通过初选碰撞场景,确定泡沫铝专用吸能元件设计总体需求,构建其标准化应力与单位体积标准化吸能量之间的映射关系,预选厚度,正向计算碰撞条件下的应变率及对应的能量吸收能力,并进行需求比对,循环迭代,直至收敛于最优密度及厚度。最后,通过动车组头车耐撞性吸能元件设计实例,验证了泡沫铝密度与厚度优选的高效性,所提方法可大大提高轨道车辆碰撞吸能用泡沫铝的选材效率。     

地铁车辆用车钩主要部件简介及选型

车钩作为地铁车辆的重要组成部分,主要包括钩头、缓冲器、压溃管和过载保护装置等,具有连接轨道车辆、传递及缓和列车间载荷、吸收碰撞能量的作用,文章介绍了车钩主要部件的工作原理,阐述了各部件的设计选择依据。