城市轨道车辆吸能结构设计

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２ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＴｒａｃｋＴｒａｆｉｆｃＳａｆｅｔｙｏｆＭｉｎｉｓｔｙｒｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００７５，Ｃｈｉｎａ）
种城轨车辆用可更换的两级吸能组合吸能结构，并运用显式有限元分析软件ＡＮＳＹＳ／ＬＳ—ＤＹＮＡ进行２５ｋｍ／ｈ撞击速度下
碰撞仿真分析。研究结果表明：吸能结构发生了有序可控的两级塑形变形，第一级为铝蜂窝压缩变形，其变形行程为１５１．１ｍｍ，撞击平台力约为１５４．８ｋＮ，吸能量为２４ｋＪ；第二级为方管叠缩和圆管挤压变形，变形行程约为３０７．６ｍｍ，平台撞击力
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｒｅａｌｉｚｅｐａｓｓｉｖｅｓａｆｅｔｙｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｉｎｃｏｌｌｉｓｉｏｎａｃｃｉｄｅｎｔｓ，ａｋｉｎｄｏｆｒｅｐｌａｃｅａｂｌｅｔｗｏ— ｌｅｖｅｌｅｎｅｒｇｙａｂｓｏｒｂｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｏｒｕｒｂａｎｒａｉｌｖｅｈｉｃｌｅｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．ｗｈｉｃｈｍａｄｅａｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｈｉｇｈｓｐｅｃｉｉｆｃ
为７３２．５ｋＮ，吸能量为１９０．２ｋＪ。为城轨车辆用吸能结构设计提供新思路。
关键词：吸能结构；有限元分析；碰撞仿真
中图分类号：Ｕ２７１．９１文献标志码：Ａ文章编号：１６７２— ７０２９（２０１３）０３— ００９４— ０５
张在中，姚曙光
（１．南车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东青岛２６６１１１；２．中南大学轨道交通安全教育部重点实验室，湖南长沙４１００７５）
摘要：为了实现车辆在碰撞事故中的被动安全保护，综合运用比吸能较高的方管、圆管及蜂窝铝等不同吸能元件，设计一
ｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅＬＳ— －ＤＹＮＡｗａｓａｄｏｐｔｅｄｔｏｃｏｎｄｕｃｔｔｈｅｉｍｐａｃｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｌｙａｓｉｓｕｎｄｅｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｔｈａｔｔｈｅｉｍｐａｃｔｖｅｌｏｃｉｔｙｉｓ２５ｋｍ／ｈ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｅｎｅｒｙｇａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｈａｓｔｗｏ— — ｓｔａｇｅｐｌａｓｔｉｃｄｅｏｒｆｍａ — ｔｉｏｎ．Ｔｈｅｉｆｒｓｔｌｅｖｅｌｉｓａｌｕｍｉｎｉｕｍｈｏｎｅｙｃｏｍｂｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅｄｅｆｏｍａｒｔｉｏｎｓｔｒｏｋｅｉｓ１５１．１
第ｌ０卷第科学与工程学报
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＲＡＩＬ１／＼『ＡＹＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
ＶＯＩ｜１０ＮＯ．３Ｊｕｎｅ２Ｏ１３
城市轨道车辆吸能结构设计
ｅｎｅｒｙｇａｂｓｏｒｂｉｎｇｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｓｕｃｈａｓｓｑｕａｒｅｔｕｂｅ，ｃｉｒｃｕｌａｒｔｕｂｅａｎｄａｌｕｍｉｎｕｍｈｏｎｅｙｃｏｍｂ．Ｔｈｅｎｔｈｅｅｘｐｌｉｃｉｔｉｆ —
（１．ＣＳＲＱｉｎｇｄａｏＳｉｆａｎｇＬｏｃｏｍｏｔｉｖｅ＆ＲｏｌｌｉｎｇＳｔｏｃｋＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６１１１，Ｃｈｉｎａ；
Ｄｅｓｉｇｎｏｆｅｎｅｒｇｙａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｏｒｕｒｂａｎｔｒａｃｋｖｅｈｉｃｌｅ
ＺＨＡＮＧＺａｉｚｈｏｎｇ，ＹＡＯＳｈｕｇｕａｎｇ