一种列车耐撞性车体设计方法技术

本申请涉及轨道列车设备领域，尤其涉及一种列车耐撞性车体设计方法，由于列车车体空间按功能和/或结构区分有不同的区域，而日常运营和碰撞事故中，各区域的刚度要求也并不一致，因此本发明专利技术实施例对列车车体模型进行了分段，对于列车车体模型分段部分的刚度进行了设计，满足了弹性变形范围内的常规工况要求下，实现碰撞过程中能量在列车车体上分级、分段吸收散失，提高了列车的安全性，也就是保证乘客安全(保证列车车体各分段部位变形合理)的同时，还利用列车车体空间功能和/或结构不同保证了列车车体各分段部位可以具有充分的吸能效果。

【技术实现步骤摘要】
一种列车耐撞性车体设计方法
本申请涉及轨道列车设备领域，尤其涉及一种列车耐撞性车体设计方法。
技术介绍
轨道列车设计阶段需要考虑众多因素，其中车体安全优化设计中车体的耐撞性是需要考虑的重要因素之一。现有的设计方法通常将整个列车视为一个整体进行刚度分析，刚度分析的前提是假设列车车体在碰撞事故中各部分均匀变形，或者将列车分割为多个梁单元与质量单元，从而缩短计算时间，或者建立刚性模型模拟分析的方法。但是现有设计方法的通常思路都是在满足静载强度下对列车整体强度进行设计，而如何保证轨道列车车体各部位变形合理的同时，进一步使得轨道列车车体各部位具有充分的吸能效果，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
基于此，本申请提供了一种列车耐撞性车体设计方法，以便提供具有更加合理构造的轨道列车，使其能够具有较强的安全性能。为解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：一种列车耐撞性车体设计方法，包括如下步骤：建立列车车体模型；对列车车体模型沿竖直方向分段；分析列车车体各分段部分的刚度K和阻尼C；建立列车单车模型；建立两列列车对撞模型；进行一列列车模型撞击另一列列车模型的碰撞计算，获得各分段部分的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种列车耐撞性车体设计方法，其特征在于，包括如下步骤：建立列车车体模型；对列车车体模型沿竖直方向分段；分析列车车体各分段部分的刚度K和阻尼C；建立列车单车模型；建立两列列车对撞模型；进行一列列车模型撞击另一列列车模型的碰撞计算，获得各分段部分的加速度和变形量；将获得的各分段部分的加速度和变形量与预设的阈值进行比较，如果一致则输出该列车模型，否则调整列车车体模型，直至符合预设阈值。

【技术特征摘要】
1.一种列车耐撞性车体设计方法，其特征在于，包括如下步骤：建立列车车体模型；对列车车体模型沿竖直方向分段；分析列车车体各分段部分的刚度K和阻尼C；建立列车单车模型；建立两列列车对撞模型；进行一列列车模型撞击另一列列车模型的碰撞计算，获得各分段部分的加速度和变形量；将获得的各分段部分的加速度和变形量与预设的阈值进行比较，如果一致则输出该列车模型，否则调整列车车体模型，直至符合预设阈值。2.根据权利要求1所述的列车耐撞性车体设计方法，其中，对列车车体模型沿竖直方向分段，包括如下子步骤：根据预设规则对列车车体模型进行分段标注；为每段赋予唯一编码；调整因分段带来的部件冲突；输出分段后的列车车体模型。3.根据权利要求2所述的列车耐撞性车体设计方法，其中，分析列车车体各分段部分的刚度K和阻尼C包括如下子步骤：对列车车体模型各分段部分分别加载变化的外力F；随外力F的变化获得列车车体模型各分段部分变化的位移D；根据外力F和位移D计算各分段部分的刚度K和阻尼C；其中使用如下公式计算刚度K：K＝F/D(公式一)其中K为分段刚度，F是施加于该分段部分的力，D为施加力F之后该分段部分产生的位移；使用如下公式二计算阻尼C：C＝(βF)/D(公式二)其中β为阻尼系数，由于各个分段部分所使用材料的材质不同而不同，F是施加于该分段部分的F，D是该分段部分在施加于其上的力F的作用下所产生的位移。4.根据权利要求1所述的列车耐撞性车体设计方法，其中，进行一列列车模型撞击另一列列车模型的碰撞...

【专利技术属性】
技术研发人员：张乐乐，卫亮，寇伟元，王鹏，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京,11