临界碰撞速度下的编组列车耐撞性研究*

刘鹏飞，王晋乐，朱 涛

（1 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 技术中心，山东青岛266111；2 西南交通大学 牵引动力国家重点实验室，成都610031）

随着我国轨道交通产业的迅猛发展，运营环境复杂、车辆种类众多、运营速度等级差异大等特点日益突出。虽然主动安全保护和被动安全保护作为2种最重要的运营保障手段，在列车运营过程中时刻发挥着重要作用，但是列车碰撞安全事故仍时有发生。

目前车辆被动安全的研究主要有理论计算、实际试验及仿真分析3种。理论计算可以得出车辆整体的动力学性能，但是无法准确得到某具体位置的力学响应，而列车碰撞安全与端部结构及吸能缓冲装置关系密切［1］，因此纯理论计算有一定的局限性。实际的部件级试验，其规模小、边界条件简单，可在精度和经济间取得平衡［2］，但列车级试验于各方面都实现困难。仿真分析介于上述两者之间，且现如今计算机的计算能力足以得到满足精度要求的近似解，因此仿真分析在碰撞研究中的应用较为广泛。

列车碰撞的有限元数值模拟以其经济便捷、操作性强、周期短和可重复性成为目前最常用的结构耐撞性设计与验证手段之一，研究最多的是车体结构耐撞性，包括：吸能元件设计与仿真［3］、结构薄弱位置设计改进［4］、碰撞能量管理［5］，以及乘员安全性［6］等。朱涛等对列车被动安全进行了系统的归纳，对现阶段被动安全研究的重点与难点进行了指导性的评述与探讨［7］。……