CRH3動(dòng)車組被動(dòng)安全性和耐撞性優(yōu)化研究.pdf

1、隨著城市化進(jìn)程的加快以及我國鐵路的全面提速，如何提高高速列車運(yùn)行安全性，減小事故損失，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代車輛以人為本的設(shè)計(jì)思想，最大限度的減少司機(jī)和旅客在事故中的傷亡，成為軌道車輛研發(fā)的熱點(diǎn)課題之一。本文以CRH3動(dòng)車組為載體，應(yīng)用碰撞仿真軟件PAM-CRASH和多學(xué)科協(xié)同優(yōu)化軟件iSIGHT進(jìn)行碰撞數(shù)值模擬分析和吸能結(jié)構(gòu)優(yōu)化，得到CRH3動(dòng)車組在大變形碰撞時(shí)的變形模式及乘員身體的受力和加速度情況，并對(duì)動(dòng)車組的吸能結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)估及最優(yōu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)車輛

2、的被動(dòng)安全保護(hù)和耐撞性優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　 首先，根據(jù)CRH3動(dòng)車組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，建立適用于高度非線性碰撞的有限元模型，從頭車撞剛性墻、兩車對(duì)碰以及兩車連掛三個(gè)工況分別做碰撞仿真，根據(jù)仿真結(jié)果分析車身主要部件的變形規(guī)律、車與車之間的吸能情況、撞擊力、撞擊作用時(shí)間、以及各車的速度、加速度等一系列參數(shù)的變化規(guī)律，提出改進(jìn)方案。
　　 其次，對(duì)頭車撞剛性墻、兩車對(duì)碰兩個(gè)工況分別安裝吸能結(jié)構(gòu)進(jìn)行碰撞仿真，從碰撞時(shí)的變形程度、速度、加速

3、度、碰撞能量和碰撞力等方面與不加吸能結(jié)構(gòu)時(shí)進(jìn)行比較，分析吸能結(jié)構(gòu)對(duì)車體的影響，為吸能結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供建議。
　　 再次，建立相對(duì)精確的車鉤-緩沖裝置-連掛系統(tǒng)的數(shù)值仿真模型，分別對(duì)CRH3動(dòng)車組使用鉸接連接和半自動(dòng)車鉤連接，分析比較碰撞過程中這兩種連掛裝置的變形、速度、加速度、碰撞能量和碰撞力等參數(shù)，為企業(yè)提供理論依據(jù)。
　　 第四，在動(dòng)車組中加入假人模型，通過數(shù)值仿真，參照美國聯(lián)邦機(jī)動(dòng)車安全法規(guī)(FMVSS)和歐洲標(biāo)準(zhǔn)(