| 列车脱轨撞击U型梁动力仿真模拟及损伤分析 |
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| 引用本文： | 张景峰,韩万水,景媛,张楠,李小珍.列车脱轨撞击U型梁动力仿真模拟及损伤分析[J].铁道工程学报,2019(1):48-53. |
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| 作者姓名： | 张景峰 韩万水 景媛 张楠 李小珍 |
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| 作者单位： | 长安大学;北京交通大学;西南交通大学 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(51808048;51878057);陕西省自然科学基础研究计划项目(2018JQ5093;2018JM5018);中央高校基本科研业务费(CHD310821171004) |
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| 摘 要： | 研究目的:城市轨道交通U型梁在极端状况下会受到列车脱轨施加的侧向撞击作用,从而导致结构损伤破坏,威胁行车安全。本文采用显式动力有限元软件建立列车-U型梁碰撞模型,对碰撞全过程进行仿真分析,探讨两者之间的碰撞作用机理,并将计算结果与相关规范报告进行对比,最后分析U型梁的碰撞损伤模式。研究结论:(1)根据列车-U型梁接触状态可将碰撞过程分为脱轨后自由运动、初始碰撞接触和后继碰撞接触三个阶段;(2)各个工况中列车的纵、横向碰撞力峰值均小于UIC规范建议值,横向碰撞力基本满足ACI报告建议值,列车减速加速度均接近或超过9.8 m/s2,大于ACI规范中建议的列车减速加速度值0.5g;(3)碰撞过程中车体动能绝大部分以摩擦形式耗散,初始动能较大的列车在单位时间内摩擦耗能较多,但其亦需更长接触摩擦过程使其停止;(4)列车减速过程中加速度越大,对于结构的损伤也就越严重,U型梁的碰撞损伤主要表现为翼缘混凝土剥落,腹板产生塑性应变,但结构整体未发生破坏;(5)本研究成果可为新建U型梁结构的防撞设计以及既有结构的防护措施制定提供参考。
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| 关 键 词： | 列车-u型梁碰撞 动力仿真 列车脱轨 U型梁损伤 |
Dynamic Simulation and Damage Investigation on the U-type Girder Subjected to Derailed Train Collision |
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| ZHANG Jingfeng,HAN Wanshui,JING Yuan,ZHANG Nan,LI Xiaozhen.Dynamic Simulation and Damage Investigation on the U-type Girder Subjected to Derailed Train Collision[J].Journal of Railway Engineering Society,2019(1):48-53. |
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| Authors: | ZHANG Jingfeng HAN Wanshui JING Yuan ZHANG Nan LI Xiaozhen |
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| Institution: | (Chang'an University,Xi'an,Shaanxi 710064,China;Beijing Jiaotong University,Beijing 100044,China;Southwest Jiaotong University,Chengdu,Sichuan 610031,China) |
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| Abstract: | ZHANG Jingfeng;HAN Wanshui;JING Yuan;ZHANG Nan;LI Xiaozhen(Chang'an University,Xi'an,Shaanxi 710064,China;Beijing Jiaotong University,Beijing 100044,China;Southwest Jiaotong University,Chengdu,Sichuan 610031,China) |
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| Keywords: | train-U -type girder collision dynamic simulation train derailment U-type girder damage |
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