动车组头部开闭机构设计优化与仿真分析

胡哲龙

摘要：本文通过对动车组头部开闭机构进行有限元计算分析，优化了设计结构。对开闭机构在不同运行工况下的应力及位移结果进行了比较分析，并把仿真计算与试验结果进行了对比，计算结果与试验结果相一致。

关键词：动车组开闭机构;设计优化;有限元计算

安全、快捷、舒适是现代轨道交通追求的三大目标。随着列车的不断提速，列车空气阻力的影响越来越明显，当列车时速超过160Km/h时，空气阻力占总阻力的70%;当列车时速超过350Km/h时，空气阻力占总阻力的90%以上。为了减少空气阻力，高速列车的外型设计普遍采用流线型車体，并将车钩等传统列车产品上的一些外露设备、装置安装在车体的内部，然后在外头安装头部端盖。

开闭机构的主要用途是能使动车组在非正常牵引工况下进行调车作业时，流线型车头盖能方便地通过电控操作实现开启、关闭，以实现与全自动车钩联接，而在正常运行时能保持动车头盖的关闭和自锁，以保持良好的空气动力学性能及外形平整美观。该装置可避免动车组进行调车作业时，只能卸下车头盖，调车作业之后再装上车头盖，这样既费时又费力，而且易损坏车头盖。而且在运输高峰期时，通过该装置能使两列同样的动车组前端的流线型车头盖开启，以实现两列动车组的重联运行。本文通过对动车组头部开闭机构进行有限元计算分析，对开闭机构在不同运行工况下的应力及位移结果进行了比较分析，并把仿真计算与试验结果进行了对比，计算结果与试验结果相一致。……