轨道车辆被动安全系统及其模块化研究

随着现代社会对旅客运行安全的高度关注，基于被动安全防护技术的轨道车辆耐撞击设计成为十分重要的研究课题。本论文在总结国内外对耐撞击城市轨道车辆研究的基础上，运用非线性有限元仿真技术对耐撞击车体结构的被动安全防护系统以及耐撞击车体的模块化设计进行了深入的研究和探讨。 论文首先介绍了耐撞击车辆上的高能量吸收元件，基于非线性有限元技术，运用MSC.PATRAN软件对拟使用于城市轨道车辆上的破裂型吸能防爬器建立了非线性有限元模型，运用MSC.DYTRAN软件进行了碰撞仿真分析，得到了其在高速冲击下的动态响应和能量吸收情况，并较真实地模拟了吸能元件在高速冲击下的破坏撕裂过程。在此基础上，论文结合耐撞击城市轨道车辆的设计标准，自行设计了耐撞击头车车体结构，并利用有限元软件对该头车的耐撞击被动安全防护系统进行了碰撞仿真分析，得到了较为理想的防护效果。最后，在轨道车辆动车组头车的耐撞击结构设计的基础上，探讨了应用模块化技术进行耐撞击车辆结构模块化划分的设计思路与方法。并且以某城市轨道车辆头车为例，通过应用有限元法对耐撞击车辆的模块化结构进行的计算机仿真，验证了轨道车辆耐撞击结构模块化设计的可行性。