機車車體耐碰撞結(jié)構(gòu)設(shè)計與碰撞仿真研究.pdf

1、　　鐵路運輸承擔著我國主要客、貨運輸任務，運行安全性是鐵路運輸?shù)囊粋€重要要求。碰撞事故會引起車輛結(jié)構(gòu)的嚴重破壞和大量人員傷亡。因此國外已開始了機車車輛耐碰撞技術(shù)的研究，根據(jù)列車碰撞事故的調(diào)查結(jié)果、碰撞計算機仿真和碰撞試驗制定了耐碰撞機車車輛在碰撞過程中的能量吸收標準，設(shè)計出耐碰撞機車車輛結(jié)構(gòu)。為了提高我國機車車輛的耐碰撞性能，本文結(jié)合國內(nèi)DF8B型機車，運用有限元軟件ANSYS/LS-DYNA進行碰撞仿真，設(shè)計了耐碰撞DF8B機車車體結(jié)

2、構(gòu)?！　榱颂岣哂嬎銠C仿真精度和效率，本文首先從理論上對機車車輛碰撞過程計算機仿真所運用的基本力學方程、機車車輛結(jié)構(gòu)的有限元離散和薄殼單元理論、顯式積分算法、彈塑性材料的應力應變關(guān)系做了介紹。其次對機車車輛碰撞有限元模型的建立、單元劃分和網(wǎng)格密度的控制、接觸界面的定義、沙漏控制、質(zhì)量縮放和子循環(huán)等進行探討，找出了以上參數(shù)對計算機仿真效率與精度的影響。然后利用計算機仿真模擬薄壁結(jié)構(gòu)的碰撞過程，找出了薄壁結(jié)構(gòu)的橫截面、壁厚和預變形等因素對

3、吸能特性的影響，并對圓管的軸向撞擊進行了理論分析，對方管和錐形管的軸向撞擊進行了仿真分析。最后本文建立了原DF8B機車車體正面碰撞剛性墻的仿真模型，在分析碰撞結(jié)果后，對原DF8B機車車體的底架和司機室結(jié)構(gòu)進行了改進；并利用薄壁圓管和錐形結(jié)構(gòu)設(shè)計了吸能裝置，利用凸凹相見的防爬板設(shè)計了防爬裝置；對安裝了吸能裝置和做出結(jié)構(gòu)改進的耐碰撞DF8B機車以10m/s和15m/s速度正面撞擊剛性墻進行仿真，結(jié)果表明碰撞時吸收裝置先于車體主結(jié)構(gòu)破壞，吸收