轨道车辆吸能防爬器碰撞仿真试验对标技术研究

王 晖，李 宁，姜焙晨，田 凯

(中车青岛四方机车车辆股份有限公司国家工程技术研究中心，山东 青岛266111)

为确保列车碰撞安全性能，在撞击事故中最大限度保护乘员生命安全。在列车的首尾车司机室端部底架设置防爬装置、吸能构件和撞击能量吸收区，以防止两列车发生冲撞时产生爬叠，可控有序地通过塑性变形吸收大量的碰撞能量，保持救生空间结构完整，是实现车辆被动安全保护技术的一项重要手段[1-2]。目前，许多研究学者采取仿真评估与试验验证评估各种吸能结构用于提高车辆的耐撞特性。肖守讷等[2]对用于耐碰撞车体的不同壁厚的圆管吸能元件的吸能特性进行了实验和数值仿真分析;高广军等[3]对圆管、方管、蜂窝及组合形式等6种吸能结构进行了碰撞分析，获得了其变形模式、撞击力、吸能量等一系列参数;谢素超等[4-5]对地铁用铝合金方管组合的吸能部件分别进行了台车撞击试验和数值仿真计算;刘凤刚等[6]设计了一种压溃式吸能结构，并通过试验和数值计算研究其吸能特性;刘俊[7]设计了泡沫铝填充的方管和圆管吸能结构，并对其吸能特性进行了数值仿真计算。因为轨道车辆碰撞试验是典型的破坏性试验，成本高且整备周期长，而仿真计算是可重复的技术手段，成本低且易于复现，但仿真模拟与实际试验结果存在差异，因此仿真试验对标技术是仿真技术研究的重点工作。本文基于轨道车辆防爬器碰撞试验结果，运用显示有限元分析软件Hypermesh/Ls-dyna进行仿真计算，研究其吸能特性。……