機(jī)車車輛耐碰撞性能研究現(xiàn)狀及標(biāo)準(zhǔn)解讀課件

肖守訥2012年11月機(jī)車車輛耐碰撞性能

研究及標(biāo)準(zhǔn)解讀

肖守訥機(jī)車車輛耐碰撞性能

研究及標(biāo)準(zhǔn)解讀

目錄

國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀機(jī)車車輛碰撞標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀機(jī)車車輛碰撞研究方法我國(guó)機(jī)車車輛碰撞研究存在的問(wèn)題和不足我國(guó)機(jī)車車輛碰撞研究發(fā)展方向目錄國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀美國(guó)伊利諾斯州的機(jī)車碰撞意大利北部地區(qū)兩列火車相撞美國(guó)伊利諾斯州的機(jī)車碰撞意大利北部地區(qū)兩列火車相撞美國(guó)南卡羅來(lái)納州小鎮(zhèn)格拉尼特維爾

洛杉磯火車碰撞事故現(xiàn)場(chǎng)美國(guó)南卡羅來(lái)納州小鎮(zhèn)格拉尼特維爾洛杉磯火車碰撞事故現(xiàn)場(chǎng)印度火車碰撞事故現(xiàn)場(chǎng)膠濟(jì)火車碰撞事故現(xiàn)場(chǎng)印度火車碰撞事故現(xiàn)場(chǎng)膠濟(jì)火車碰撞事故現(xiàn)場(chǎng)時(shí)間:2009年6月29日地占：湖南郴州站事故：客運(yùn)列車側(cè)面沖突傷亡：3人死亡，60余人受傷時(shí)間:2009年6月29日7.23溫甬碰撞事故上海地鐵10號(hào)線碰撞事故7.23溫甬碰撞事故上海地鐵10號(hào)線碰撞事故機(jī)車車輛耐碰撞性能研究現(xiàn)狀及標(biāo)準(zhǔn)解讀課件

20世紀(jì)80年代初期就有與減緩碰撞嚴(yán)重性和改善能量吸收的概念相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道。后來(lái)，英國(guó)學(xué)者的研究提出了耐碰撞性車體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和以可控大變形方式吸收碰撞能量等概念，還進(jìn)行了實(shí)物碰撞測(cè)試，在自制試驗(yàn)臺(tái)上對(duì)車體端部進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)沖擊試驗(yàn)和兩列全尺寸列車的正面頭對(duì)頭碰撞試驗(yàn)等。英國(guó)鐵路管理委員會(huì)于20世紀(jì)90年代成立從事列車碰撞問(wèn)題的專門研究機(jī)構(gòu)。通過(guò)理論和實(shí)驗(yàn)研究，英國(guó)研究人員總結(jié)出了耐撞性車輛結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法和原理，提出在車體的防撞性設(shè)計(jì)應(yīng)采用多級(jí)能量吸收系統(tǒng)

國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀20世紀(jì)80年代初期就有與減緩碰撞嚴(yán)重性和改善能量吸近20年來(lái)，歐洲鐵路系統(tǒng)一直不斷地進(jìn)行著列車被動(dòng)安全防護(hù)技術(shù)的研究，西歐英、德、法、奧地利、比利時(shí)等國(guó)通過(guò)對(duì)列車碰撞事故的廣泛調(diào)查和統(tǒng)計(jì)，并對(duì)頻繁出現(xiàn)的典型列車事故類型進(jìn)行還原研究。1990年至2007年，由歐盟資助的TRAINCOL、SAFETRAIN、SAFETRAM及SAFEINTERIORS等項(xiàng)目從耐撞的設(shè)計(jì)工具、干線鐵路列車被動(dòng)安全的設(shè)計(jì)方法、有軌電車的被動(dòng)安全性設(shè)計(jì)方法和列車內(nèi)部設(shè)備的被動(dòng)安全性等多個(gè)方面進(jìn)行了深入細(xì)致的研究國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀近20年來(lái)，歐洲鐵路系統(tǒng)一直不斷地進(jìn)行著列車被動(dòng)安全防護(hù)技術(shù)國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀

法國(guó)的鐵路研究機(jī)構(gòu)使用非線性有限元軟件Pam-crash對(duì)車輛碰撞進(jìn)行模擬，參考車輛耐碰撞性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念，將非動(dòng)力車兩端結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為弱剛度的可大變形的吸能區(qū)，并采用高性能計(jì)算機(jī)對(duì)某TGV列車車輛結(jié)構(gòu)進(jìn)行了耐撞性優(yōu)化。1993年，法國(guó)的阿爾斯通鐵路集團(tuán)把列車耐碰撞性設(shè)計(jì)思想應(yīng)用于“歐洲某夜間列車”項(xiàng)目，提供了高于英國(guó)鐵道組織標(biāo)準(zhǔn)要求的列車，法國(guó)國(guó)有鐵路對(duì)被動(dòng)安全性曾進(jìn)行過(guò)大量研究工作，探究了被動(dòng)碰撞安全性設(shè)計(jì)的基本原理，詳細(xì)研究了列車發(fā)生碰撞時(shí)的物理現(xiàn)象。

國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀法國(guó)的鐵路研究機(jī)構(gòu)使用非線性有限元軟件Pam-cra研究現(xiàn)狀波蘭日米格魯?shù)略囼?yàn)中心實(shí)物碰撞試驗(yàn)

法國(guó)阿爾斯通擁有豐富的超高速列車耐碰撞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和碰撞試驗(yàn)方面的經(jīng)驗(yàn)。

2003年11月，法國(guó)阿爾斯通在波蘭的日米格魯?shù)略囼?yàn)中心進(jìn)行了實(shí)物碰撞試驗(yàn),并在英國(guó)的汽車制造業(yè)研究協(xié)會(huì)(MIRA)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了滑行試驗(yàn)。法國(guó)阿爾斯通AGV高速鐵路的頭車吸能裝置國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀研究現(xiàn)狀波蘭日米格魯?shù)略囼?yàn)中心實(shí)物碰撞試驗(yàn)法國(guó)阿英國(guó)的研究表明，符合耐撞性設(shè)計(jì)理念的鐵路客車應(yīng)在碰撞過(guò)程中保證司機(jī)室及乘客區(qū)的安全，并且加速度必須保持在允許的范圍內(nèi)，英國(guó)鐵路公司（BritishRail）曾開(kāi)發(fā)出耐撞性司機(jī)室結(jié)構(gòu)國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀英國(guó)的研究表明，符合耐撞性設(shè)計(jì)理念的鐵路客車應(yīng)在碰撞過(guò)程中保Page

15研究現(xiàn)狀

德國(guó)針對(duì)耐撞擊車體結(jié)構(gòu)技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，并進(jìn)行了吸能結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)。其中，較典型的是德國(guó)西門子公司與漢諾威大學(xué)合開(kāi)展城市輕軌車輛的結(jié)構(gòu)耐撞性研究。目前德國(guó)已經(jīng)在城市輕軌車輛、ICE第三代列車上采用了耐沖擊車技結(jié)構(gòu)技術(shù)。2006年11月14日,進(jìn)行了BrunelRailmotive撞擊試驗(yàn)。BrunelRailmotive撞擊試驗(yàn)德國(guó)西門子高速列車頭車吸能裝置二級(jí)吸能一級(jí)吸能國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀Page15研究現(xiàn)狀德國(guó)針對(duì)耐撞擊車體結(jié)構(gòu)技Page

16研究現(xiàn)狀

試驗(yàn)?zāi)芰Γ好绹?guó)鐵路聯(lián)盟在位于科羅拉多州建有一條1.2公里長(zhǎng)的專用沖擊試驗(yàn)線，可以進(jìn)行全尺寸車輛、機(jī)車的撞擊試驗(yàn)，曾經(jīng)對(duì)兩輛客車以41.8km/h速度撞擊特制沖擊墻的工況進(jìn)行了實(shí)車試驗(yàn)。

TTC的沖擊試驗(yàn)線圖實(shí)車碰撞試驗(yàn)假人及安全帶實(shí)車碰撞試驗(yàn)

標(biāo)準(zhǔn)研究：1999年，美國(guó)交通聯(lián)邦鐵路委員會(huì)(FRA)和美國(guó)公共交通協(xié)會(huì)發(fā)布“TierI鐵路客車設(shè)備耐撞性”新標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋包括設(shè)備強(qiáng)度、能量控制及成員座椅的動(dòng)態(tài)沖擊試驗(yàn)等諸多內(nèi)容。國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀Page16研究現(xiàn)狀試驗(yàn)?zāi)芰Γ好绹?guó)鐵路聯(lián)盟在位

美國(guó)聯(lián)邦鐵路局（FRA）進(jìn)行了大量列車碰撞研究，早在1997年美國(guó)就建立了有關(guān)列車碰撞的安全規(guī)范，從1999年11月開(kāi)始，在科羅拉多的美國(guó)交通運(yùn)輸技術(shù)中心開(kāi)展了多次整車碰撞試驗(yàn)，重點(diǎn)研究了單節(jié)車輛與剛性墻、機(jī)車與機(jī)車、機(jī)車與車輛、車輛與車輛、列車對(duì)列車的碰撞，以及列車發(fā)生碰撞后乘客的二次碰撞特性，他們對(duì)比分析了無(wú)安全帶和有安全帶時(shí)乘客與車內(nèi)設(shè)備二次碰撞損傷情況，研究表明有腰部和肩部安全帶束縛的情況下，乘客的安全系數(shù)會(huì)明顯提高，所以他們建議在列車座椅上加裝安全帶。

國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀美國(guó)聯(lián)邦鐵路局（FRA）進(jìn)行了大量列車碰撞研究，早在國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀Page

20意大利研究現(xiàn)狀2006年意大利安薩爾多公司進(jìn)行了吸能元件撞擊試驗(yàn)和司機(jī)室結(jié)構(gòu)的正面碰撞試驗(yàn)兩車正面線路撞擊試驗(yàn)吸能元件撞擊試驗(yàn)撞擊后變形76.5Km/h國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀Page20意大利研究現(xiàn)狀2006年意大利安薩爾Page

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川崎重工研制的紐約R142型地鐵列車，車頭底架端部吸能1.02MJ。在美國(guó)國(guó)家運(yùn)輸技術(shù)中心(TTCI)進(jìn)行了單車（37噸）撞擊試驗(yàn)，試驗(yàn)車沿坡度為千分之8.6的線路滑行而下撞擊剛性墻，走行距離約為500米。吸能元件撞擊試驗(yàn)吸能元件撞擊試驗(yàn)部分端部車體撞擊試驗(yàn)日本研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀Page21川崎重工研制的紐約R142國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀

近5年關(guān)于高速列車撞擊學(xué)術(shù)論文50多篇，會(huì)議論文10篇，科技成果近8項(xiàng)，碩士論文達(dá)到46多篇，博士論文達(dá)到15篇左右，專利成果達(dá)到30項(xiàng)

一般采用計(jì)算、仿真等手段對(duì)吸能結(jié)構(gòu)件、頭車、車鉤、車體等進(jìn)行大變形碰撞仿真研究、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化和二次碰撞傷害研究。其中專利在吸能、防爬、系統(tǒng)控制、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面提出了見(jiàn)解。國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀近5年關(guān)于高速列車撞擊國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀由于實(shí)車實(shí)驗(yàn)費(fèi)財(cái)費(fèi)力，而且可重復(fù)性差，加上計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的不斷發(fā)展。國(guó)內(nèi)研究人員大多致力于對(duì)車輛碰撞大變形的模擬仿真工作，欠缺對(duì)機(jī)車車輛碰撞的實(shí)驗(yàn)研究。中南大學(xué)高速列車研究中心是我國(guó)較早開(kāi)展列車耐撞性結(jié)構(gòu)研究的單位之一。國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀由于實(shí)車實(shí)驗(yàn)費(fèi)財(cái)費(fèi)力，而且可重Page

24研究現(xiàn)狀Page

24中南大學(xué)高速列車研究中心在1998年建立動(dòng)模型碰撞試驗(yàn)臺(tái)，在該試驗(yàn)臺(tái)上，四方股份進(jìn)行了天津地鐵、北京四號(hào)線等城軌車輛碰撞吸能測(cè)試。試驗(yàn)線長(zhǎng)170m、軌距0.9m,剛性墻5X4.55X5.8m

最大載重2250Kg，最高試驗(yàn)速度120km/h，撞擊加速度量程500g，撞擊力量程60T×24。吸能元件撞擊試驗(yàn)Page24研究現(xiàn)狀Page24中南大學(xué)高速列車國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀西南交通大學(xué)，一直致力于列車被動(dòng)安全技術(shù)的研究，先后完成了上海10號(hào)、13號(hào)線，深圳4號(hào)線，南京3號(hào)線，無(wú)錫地鐵1號(hào)線，寧波地鐵1號(hào)線，出口孟買地鐵列車，突尼斯內(nèi)燃動(dòng)車組，符合歐標(biāo)的高速動(dòng)車組，出口沙特電力動(dòng)車組等各型列車的耐撞性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析。另外，在肖守訥研究員的帶領(lǐng)下，西南交通大學(xué)機(jī)車車輛研究所還對(duì)上海地鐵10號(hào)線追尾事故及7.23甬溫線特大交通事故等進(jìn)行了事故還原。國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀西南交通大學(xué)，一直致力于列車被國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀上海地鐵10號(hào)線事故模擬國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀上海地鐵10號(hào)線事故模擬國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀

同濟(jì)大學(xué)李健、沈剛等在ADAMS中對(duì)某國(guó)外鐵路車輛防碰撞裝置進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)計(jì)算，研究耐撞性車輛設(shè)計(jì)方法和吸能裝置的力學(xué)特性。趙洪倫等對(duì)城市軌道列車及高速列車開(kāi)展過(guò)耐碰撞仿真分析研究，通過(guò)結(jié)合有限元和多體動(dòng)力學(xué)，尋求一種既準(zhǔn)確又快速的仿真方法。通過(guò)對(duì)基本吸能元件的仿真及試驗(yàn)分析，將其研究成果應(yīng)用北京八通線等制造的城市軌道車輛的耐碰撞結(jié)構(gòu)上，另外他們還對(duì)列車吸能防爬結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)研究。王文斌等還對(duì)軌道列車乘員的二次碰撞傷害進(jìn)行了研究，研究車內(nèi)布置及座椅設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)乘員傷害的影響國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀同濟(jì)大學(xué)李健、沈剛等在ADAMS中對(duì)某國(guó)外鐵路車輛防碰

大連交通大學(xué)的兆文忠、陳秉智、車全偉等應(yīng)用PAM-CRASH軟件對(duì)CRH3型動(dòng)車組進(jìn)行仿真研究，研究CRH3動(dòng)車組的大變形模式以及車輛的吸能情況，撞擊力、車輛速度。加速度等的時(shí)間歷程，并在模型中加入假人模型研究乘客的二次碰撞情況；運(yùn)用PAM-CRASH與ISIGHT等軟件對(duì)上海地鐵6-8號(hào)線車輛吸能結(jié)構(gòu)進(jìn)行了抗撞性優(yōu)化；段書華、陳秉智;王悅東通過(guò)列車大變形碰撞仿真，對(duì)以碳鋼車車體結(jié)構(gòu)優(yōu)化；與長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司合作對(duì)某出口沙特的城軌列車進(jìn)行了耐撞性仿真，并驗(yàn)證其設(shè)計(jì)的合理性國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀大連交通大學(xué)的兆文忠、陳秉智、車全偉等應(yīng)用PAM-C

中國(guó)鐵道科學(xué)研究院機(jī)車車輛研究所利用PAM-CRASH進(jìn)行列車碰撞仿真研究。劉金朝、王成國(guó)等對(duì)薄壁金屬圓管的軸向壓潰以及列車鋁合金材料進(jìn)行了耐撞性數(shù)值模擬，還對(duì)我國(guó)25B型鐵路客車和部分城市軌道列車開(kāi)展過(guò)碰撞大變形數(shù)值仿真以及乘員二次碰撞研究；與天津?yàn)I?？焖俳煌òl(fā)展有限公司合作，對(duì)天津城市軌道車輛的頭車多級(jí)吸能裝置及其布置進(jìn)行仿真研究，取得了一定的研究成果國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀中國(guó)鐵道科學(xué)研究院機(jī)車車輛研究所利用PAM-CRAS

中國(guó)鐵道科學(xué)研究院機(jī)車車輛研究所利用PAM-CRASH進(jìn)行列車碰撞仿真研究。劉金朝、王成國(guó)等對(duì)薄壁金屬圓管的軸向壓潰以及列車鋁合金材料進(jìn)行了耐撞性數(shù)值模擬，還對(duì)我國(guó)25B型鐵路客車和部分城市軌道列車開(kāi)展過(guò)碰撞大變形數(shù)值仿真以及乘員二次碰撞研究；與天津?yàn)I海快速交通發(fā)展有限公司合作，對(duì)天津城市軌道車輛的頭車多級(jí)吸能裝置及其布置進(jìn)行仿真研究，取得了一定的研究成果國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀中國(guó)鐵道科學(xué)研究院機(jī)車車輛研究所利用PAM-CRAS

中國(guó)科技大學(xué)參加的“十一五”國(guó)際科技支撐計(jì)劃中國(guó)高速列車關(guān)鍵技術(shù)研究及裝備驗(yàn)收項(xiàng)目，對(duì)高速列車的碰撞進(jìn)行了仿真研究。國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛耐碰撞研究現(xiàn)狀中國(guó)科技大學(xué)參加的“十一五”國(guó)際科技支撐計(jì)劃中國(guó)高速Page

34技術(shù)分析——標(biāo)準(zhǔn)研究碰撞標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析英國(guó)GM/RT2001美國(guó)RSAC報(bào)告草案TierICFR歐盟EN15227機(jī)車車輛碰撞標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀Page34技術(shù)分析——標(biāo)準(zhǔn)研究碰撞標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析機(jī)車車

英國(guó)的GM/RT2100：StructuralRequirementsforRailwayVehicle對(duì)耐碰撞車輛設(shè)計(jì)要求為：兩列同類型的車輛發(fā)生碰撞時(shí)，車輛端部縱向變形量不允許大于1m，車輛前端吸收能量不小于1.0MJ；對(duì)于動(dòng)車組和固定編組的列車，碰撞最大沖擊力不超過(guò)3000kN，對(duì)于其它編組列車，碰撞最大沖擊力不超過(guò)4000kN；防爬器能承受100kN的垂直載荷。GM/RT2100由1994年第一個(gè)版本已發(fā)展為2010年的第四個(gè)版本。碰撞標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析機(jī)車車輛碰撞標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀英國(guó)的GM/RT2100：StructuralReq

美國(guó)的法規(guī)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)由三部分組成：由政府主導(dǎo)頒布的強(qiáng)制性法規(guī)，貨車企業(yè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和客車企業(yè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其中，強(qiáng)制性法規(guī)由聯(lián)邦鐵路局（FRA）制定，貨車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)由北美鐵道協(xié)會(huì)（AAR）制定，客車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)由美國(guó)公共交通協(xié)會(huì)（APTA）制定。

FRA法規(guī):對(duì)高速鐵路的需求和一些通勤列車系統(tǒng)的建立，促使美國(guó)國(guó)會(huì)授權(quán)FRA頒布法規(guī)。1996年，F(xiàn)RA設(shè)立鐵路安全咨詢委員會(huì)（RSAC），匯集政府和企業(yè)的代表們一起研究制定新的法規(guī)。1999年，F(xiàn)RA新法規(guī)頒布，寫入了美國(guó)聯(lián)邦規(guī)章典集（CFR）中，涉及碰撞安全保護(hù)條款的CFR法規(guī)有：機(jī)車車輛碰撞標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀美國(guó)的法規(guī)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)由三部分組成：由政府主導(dǎo)頒布的強(qiáng)

TierI用替代設(shè)計(jì)客運(yùn)鐵路設(shè)備防撞性和乘員保護(hù)性能的評(píng)估技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和程序

機(jī)車車輛碰撞標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀表1：標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)估的指導(dǎo)摘要與傳統(tǒng)設(shè)備的碰撞替代設(shè)計(jì)列車與傳統(tǒng)車頭牽引列車的碰撞：

(a)20mph，駕駛室牽引；或者

(b)25mph，傳統(tǒng)車頭牽引。為乘員預(yù)留占用空間

在操縱室預(yù)留生存空間占用空間完整性在預(yù)期的碰撞負(fù)載路徑上：(a)800kips.(b)1000kips.(c)1200kips.(a)無(wú)永久形變，(b)有限永久形變，(c)無(wú)斷裂對(duì)撞設(shè)備跨覆替代設(shè)計(jì)設(shè)備與傳統(tǒng)車頭的碰撞：

(a)所有排列的設(shè)備。(b)包括垂直方向和橫向上的

3英寸偏移。無(wú)跨覆且車輪升力最小化。連接設(shè)備跨覆替代設(shè)計(jì)設(shè)備與傳統(tǒng)車頭碰撞，第一次車輛連接時(shí)發(fā)生

2英寸垂直/2英寸橫向偏移無(wú)跨覆且車輪升力最小化。禁止液體進(jìn)入基于設(shè)計(jì)審核(a) 等同于具有

25,000psi屈服強(qiáng)度的

?

英寸鋼板；(b) 禁止液體流入占據(jù)區(qū)；和(c)附加在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上TierI用替代設(shè)計(jì)客運(yùn)鐵路設(shè)備防撞性和乘員保護(hù)機(jī)車車輛碰撞標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀駕駛室端的終端結(jié)構(gòu)完整性(a)縱向中心線沖擊偏移

19英寸時(shí)，吸收最少

135ft-kip的沖擊能量。(b)側(cè)壁對(duì)齊沖擊時(shí)，吸收最少

120ft-kip的沖擊能量縱向永久形變不超過(guò)

10英寸非駕駛室端的終端（角落）結(jié)構(gòu)完整性(a)地板高度處

150kips。(b)地板以上

18英寸處

30kips。(a)室內(nèi)凈高處

20kips。(a)無(wú)失敗(b)無(wú)永久形變(c)無(wú)失敗車頂完整性設(shè)備倒轉(zhuǎn)，由車頂支撐(a) 無(wú)占據(jù)空間的侵入；和(b) 不超過(guò)異屈曲力或屈服力的一半側(cè)面結(jié)構(gòu)完整性側(cè)壁剛性和材料特性的設(shè)計(jì)要求垂直模量

(in3)>0.3xL水平模量

(in3)>0.2xL車輛附件方案

2.1及其他(a)垂直方面

3g，橫向

1g，縱向

5g；或者(b)垂直

3g，橫向

1g。靜態(tài)分析：無(wú)屈曲；和

(a)方案

2.1：平均加速度

<5g且最大加速度

<10g；或者

(b)方案

2.1：車輛仍相聯(lián)內(nèi)部固定設(shè)備附件固定設(shè)備：8/4/4g縱向/橫向/垂直方向準(zhǔn)靜態(tài)負(fù)載；及

座位：8g縱向動(dòng)態(tài)脈沖固定設(shè)備和座位仍然相聯(lián)座位依

APTA-SS-C&S-016-99修訂版

2進(jìn)行

8g臺(tái)機(jī)測(cè)試，使用儀表化的

HIIIATD。座位必須符合

APTA-SS-C&S-016-99修訂版

2的要求，包括傷害標(biāo)準(zhǔn)機(jī)車車輛碰撞標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀駕駛室端的終端結(jié)構(gòu)完整性(a)縱向中心碰撞能量管理如果設(shè)備設(shè)計(jì)對(duì)壓力壓碎行為進(jìn)行控制，可顯著增加客運(yùn)鐵路設(shè)備的防撞性能。壓碎區(qū)域可設(shè)計(jì)為車廂內(nèi)為占據(jù)的位置，如制動(dòng)和電力柜和自行車存放區(qū)域，以及沒(méi)有乘員座位的輕微占據(jù)區(qū)域，如門廊和樓梯井等。這些區(qū)域設(shè)計(jì)要使壓碎受到控制，初始?jí)毫σ。骄鶋毫χ饾u增加。有了此類壓碎區(qū)域，多輛車廂在碰撞時(shí)分擔(dān)能量吸收，從而通過(guò)控制碰撞能量保持占據(jù)空間的完整性。設(shè)計(jì)壓碎區(qū)域的方法被稱為碰撞能量管理(CEM)。機(jī)車車輛碰撞標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀碰撞能量管理機(jī)車車輛碰撞標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

吸能區(qū)吸能區(qū)吸能區(qū)吸能區(qū)吸能區(qū)吸能區(qū)

機(jī)車車輛碰撞標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀吸能區(qū)吸能區(qū)吸能區(qū)吸能機(jī)車車輛碰撞標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀各種座位設(shè)置的代表性二次碰撞速度曲線機(jī)車車輛碰撞標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀各種座位設(shè)置的代表性二次碰撞速度曲線

BSEN15227：2008《Railwayapplications—Crashworthinessrequirementsforrailwayvehiclebodies》機(jī)車車輛碰撞標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀Vk-50碰撞情況設(shè)計(jì)碰撞障礙物運(yùn)行線路要求碰撞速度碰撞對(duì)象及條件C－ⅠC－ⅡC－ⅢC－Ⅳ1相同類型的車組所有線路36252515相同類型的車組280噸貨車裝有側(cè)緩沖器的車輛運(yùn)行在混合線路36n.a25n.a參考附錄C.1對(duì)貨車具體描述129噸區(qū)間車輛裝有中心車鉤的車輛運(yùn)行在混合線路n.an.a10n.a參考附錄C.2中地區(qū)車輛的代表315噸可變形障礙物ＴＥＮ線路和有相似的帶有水平道岔的線路110n.an.an.a參考附錄C.3大障礙物的代表3噸剛性障礙物城市線路但與公路交通沒(méi)分離n.an.an.a25參考附錄C.4障礙物的代表4小的低的障礙物排障器可以清掃的線路參考表3n.a參考表3n.a參考6.5節(jié)

BSEN15227：2008《Railwayap

碰撞結(jié)束后應(yīng)滿足一下要求：(1)無(wú)論是在車組的兩端還是車組中間任何一節(jié)，對(duì)爬車現(xiàn)象都應(yīng)予以嚴(yán)格限制。爬車限制允許碰撞車組間產(chǎn)生一個(gè)垂向錯(cuò)動(dòng)，其垂向錯(cuò)動(dòng)位移限制值為40mm，輪對(duì)與軌面之間的最大垂向距離不超過(guò)名義輪緣高度的75%。(2)沖擊能量全部由可復(fù)原和不可復(fù)原能量吸收元件吸收，不造成主車體結(jié)構(gòu)的損壞，客室結(jié)構(gòu)應(yīng)該是安全和穩(wěn)定的，乘客應(yīng)該具有足夠的安全空間，其縱向長(zhǎng)度的最大變形量一般不超過(guò)其原長(zhǎng)度的1%，車輛上的設(shè)備不會(huì)脫離約束和產(chǎn)生重大變形。(3)傳遞到乘客身上的加速度值在允許極限范圍內(nèi)，第一、二工況允許的最大加速度值為5g，第三工況允許的最大加速度值為7.5g。車輛的平均減速度的確定方法是碰撞列車上的凈接觸力超過(guò)零開(kāi)始到再次下降到0為止的時(shí)間相對(duì)應(yīng)。機(jī)車車輛碰撞標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

碰撞結(jié)束后應(yīng)滿足一下要求：機(jī)車車輛碰撞標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

機(jī)車車輛碰撞研究方法

多體動(dòng)力學(xué)分析列車碰撞性能的分析需要吸收能量的要求簡(jiǎn)單分析和簡(jiǎn)易數(shù)字工具進(jìn)行單個(gè)碰撞單元及裝配的設(shè)計(jì)碰撞有限元分析對(duì)單個(gè)碰撞單元、裝配、車體端部和全車進(jìn)行詳細(xì)地分析

試驗(yàn)材料特性試驗(yàn)裝配試驗(yàn)整車1:1試驗(yàn)

機(jī)車車輛碰撞研究方法多體動(dòng)力學(xué)分析

機(jī)車車輛碰撞研究方法

機(jī)車車輛碰撞研究方法作者：肖守訥。時(shí)間：2012年9月于成都機(jī)車車輛碰撞研究方法作者：肖守訥。時(shí)間：2012年9月

機(jī)車車輛碰撞研究方法

機(jī)車車輛碰撞研究方法作者：肖守訥。時(shí)間：2012年9月于成都CrashzoneintermediateendCouplercabendCouplerintermediateendCrashzonecabend1D-simulationmodel機(jī)車車輛碰撞研究方法作者：肖守訥。時(shí)間：2012年9月作者：肖守訥。時(shí)間：2012年9月于成都Results1D-MBS2D-MBS機(jī)車車輛碰撞研究方法作者：肖守訥。時(shí)間：2012年9月作者：肖守訥。時(shí)間：2012年9月于成都Contactoftheroofstructure機(jī)車車輛碰撞研究方法作者：肖守訥。時(shí)間：2012年9月作者：肖守訥。時(shí)間：2012年9月于成都機(jī)車車輛碰撞研究方法ForceDeformationRegenerativeand/or

dissipative

couplerelementsCrashzoneofthe

carbodystructurePassenger

coachareaCouplershearoffCoupleractivation-

elasticcouplerelements作者：肖守訥。時(shí)間：2012年9月碰撞研究存在的問(wèn)題和不足1、從文獻(xiàn)、專利成果來(lái)看，對(duì)高速列車碰撞及被動(dòng)性防護(hù)由單一元器件建模分析提升到了對(duì)系統(tǒng)、整機(jī)的分析層面，但系統(tǒng)性還有待提高；2、高速列車碰撞及被動(dòng)性防護(hù)可分為二類：一碰撞防護(hù)類電子預(yù)警類專利；二是部分耐碰撞性結(jié)構(gòu)。合理性和可應(yīng)用性有待進(jìn)一步研究。3、對(duì)于高速列車碰撞及被動(dòng)性防護(hù)研究方法，國(guó)內(nèi)主要是基于仿真和計(jì)算的方法，與實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，特別是基于已發(fā)事故的驗(yàn)證中獲得經(jīng)驗(yàn)性關(guān)鍵數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)還有待加強(qiáng)。碰撞研究存在的問(wèn)題和不足1、從文獻(xiàn)、專利成果來(lái)看，對(duì)高速列車碰撞研究存在的問(wèn)題和不足4、缺