机车车辆耐碰撞性能研究现状及标准解读.ppt

机车车辆耐碰撞性能研究及标准解读 肖守讷 2012年11月 目 录 国内外机车车辆耐碰撞研究现状 国内外机车车辆耐碰撞研究现状 国内外机车车辆耐碰撞研究现状 国内外机车车辆耐碰撞研究现状 国内外机车车辆耐碰撞研究现状 国内外机车车辆耐碰撞研究现状 国内外机车车辆耐碰撞研究现状 国内外机车车辆耐碰撞研究现状 国内外机车车辆耐碰撞研究现状 国内外机车车辆耐碰撞研究现状 国内外机车车辆耐碰撞研究现状 国内外机车车辆耐碰撞研究现状 国内外机车车辆耐碰撞研究现状 国内外机车车辆耐碰撞研究现状 国内外机车车辆耐碰撞研究现状 国内外机车车辆耐碰撞研究现状 国内外机车车辆耐碰撞研究现状 国内外机车车辆耐碰撞研究现状 国内外机车车辆耐碰撞研究现状 中国铁道科学研究院机车车辆研究所利用PAM-CRASH进行列车碰撞仿真研究。刘金朝、王成国等对薄壁金属圆管的轴向压溃以及列车铝合金材料进行了耐撞性数值模拟，还对我国25B型铁路客车和部分城市轨道列车开展过碰撞大变形数值仿真以及乘员二次碰撞研究；与天津滨海快速交通发展有限公司合作，对天津城市轨道车辆的头车多级吸能装置及其布置进行仿真研究，取得了一定的研究成果 中国铁道科学研究院机车车辆研究所利用PAM-CRASH进行列车碰撞仿真研究。刘金朝、王成国等对薄壁金属圆管的轴向压溃以及列车铝合金材料进行了耐撞性数值模拟，还对我国25B型铁路客车和部分城市轨道列车开展过碰撞大变形数值仿真以及乘员二次碰撞研究；与天津滨海快速交通发展有限公司合作，对天津城市轨道车辆的头车多级吸能装置及其布置进行仿真研究，取得了一定的研究成果 中国科技大学参加的“十一五”国际科技支撑计划中国高速列车关键技术研究及装备验收项目，对高速列车的碰撞进行了仿真研究。 Page ? * 技术分析——标准研究 碰撞标准对比分析 英国GM/RT2001 美国RSAC报告草案Tier I CFR 欧盟EN15227 机车车辆碰撞标准现状 英国的GM/RT2100：Structural Requirements for Railway Vehicle对耐碰撞车辆设计要求为：两列同类型的车辆发生碰撞时，车辆端部纵向变形量不允许大于1m，车辆前端吸收能量不小于1.0MJ；对于动车组和固定编组的列车，碰撞最大冲击力不超过3000kN，对于其它编组列车，碰撞最大冲击力不超过4000kN；防爬器能承受100kN的垂直载荷。GM/RT2100由1994年第一个版本已发展为2010年的第四个版本。碰撞标准对比分析 机车车辆碰撞标准现状 美国的法规及相关标准由三部分组成：由政府主导颁布的强制性法规，货车企业的行业标准和客车企业的行业标准。其中，强制性法规由联邦铁路局（FRA）制定，货车行业标准由北美铁道协会（AAR）制定，客车行业标准由美国公共交通协会（APTA）制定。 FRA法规:对高速铁路的需求和一些通勤列车系统的建立，促使美国国会授权FRA颁布法规。1996年，FRA设立铁路安全咨询委员会（RSAC），汇集政府和企业的代表们一起研究制定新的法规。1999年，FRA 新法规颁布，写入了美国联邦规章典集（CFR）中，涉及碰撞安全保护条款的CFR法规有： 机车车辆碰撞标准现状 Tier I 用替代设计客运铁路设备防撞性和乘员保护性能的评估技术标准和程序 机车车辆碰撞标准现状 表 1：标准和评估的指导摘要 (a) 等同于具有 25,000 psi 屈服强度的 ? 英寸钢板； (b) 禁止液体流入占据区；和(c) 附加在结构构件上 基于设计审核 禁止液体进入 无跨覆且车轮升力最小化。 替代设计设备与传统车头碰撞，第一次车辆连接时发生 2 英寸垂直/2 英寸横向偏移 连接设备跨覆 无跨覆且车轮升力最小化。 替代设计设备与传统车头的碰撞：(a) 所有排列的设备。 (b) 包括垂直方向和横向上的 3 英寸偏移。 对撞设备跨覆 (a) 无永久形变，(b) 有限永久形变，(c) 无断裂 在预期的碰撞负载路径上： (a) 800 kips.(b) 1000 kips.(c) 1200 kips. 占用空间完整性 为乘员预留占用空间在操纵室预留生存空间 替代设计列车与传统车头牵引列车的碰撞： (a) 20 mph，驾驶室牵引；或者(b) 25 mph，传统车头牵引。 与传统设备的碰撞 机车车辆碰撞标准现状 座位必须符合 APTA-SS-CS-016-99 修订版 2 的要求，包括伤害标准 依 APTA-SS-CS-016-99 修订版 2 进行 8g 台机测试，使用仪表化的 HIII ATD。 座位 固定设备和座位仍然相联 固定设备：8/4/4 g 纵向/横向/垂直方向