【技术实现步骤摘要】
一种可自定义内容物的框架式摩擦吸能装置
[0001]本专利技术涉及交通运输领域,尤其涉及一种可自定义内容物的框架式摩擦吸能装置。
技术介绍
[0002]吸能器的设计是轨道列车被动安全防护设计的重要一环,吸能器通过转化列车的撞击动能并将其耗散,从而对乘员的生命安全提供可靠的保护。
[0003]在当今各式各样的吸能器当中,以金属薄壁结构的塑性变形来耗散能量的吸能器最为常见。以金属薄壁管为例,在受到轴向压缩时,理想的金属管会表现为渐进式的屈曲叠缩,从而逐层产生各种规则的褶皱,将撞击动能转化为塑性变形能而耗散掉。金属管产生的这些褶皱可能是对称的、非对称的或者混合式的,每产生一组褶皱,对应的薄壁通常存在有水平绞线和延展两种变形行为,从而对应有绞线吸能和延展吸能两种耗能模式。金属薄壁管的变形行为反应在力
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位移曲线上,撞击力包含有一个短而急促的大峰值与一长段有着小波动的平台区段。平台区段行程通常能达到金属管轴长的70%以上,因此金属薄壁管被认为拥有较为理想的平稳吸能能力。
[0004]但是随着轨道列车运 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可自定义内容物的框架式摩擦吸能装置,包括具有凹凸结构的防爬齿(1),其特征在于:还包括设于所述防爬齿(1)后的用于将撞击力均匀向后传递的匀力端板(2),所述匀力端板(2)后固定连接有若干左右对称的摩擦杆(2),摩擦杆(2)的另一端连接于底座(4),所述底座(4)上设有用于安装定位的安装孔(41)和若干个左右对称的摩擦孔(42),所述摩擦杆(2)对应穿过所述摩擦孔(42)中,所述摩擦杆(3)与所述摩擦孔(42)之间为过盈配合;所述摩擦杆(3)、所述匀力端板(2)和所述底座(4)之间构成框架式的摩擦耗能模式;还包括固定于所述匀力端板(2)和所述底座(4)之间的可自定义的用于吸收碰撞能量的吸能内容物(5)。2.根据权利要求1所述可自定义内容物的框架式摩擦吸能装置,其特征在于:对于所述摩擦杆(3)和所述摩擦孔(42)为彼此对应的矩形,其包括纵横两个不同的平面过盈配合,框架式的摩擦耗能的大小可以根据实际吸能需求进行调节,对于平面过盈配合,接触应力σ的计算有式1:σ=E
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ε
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(1)式中,E
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为综合弹性模量,ε为平均应变;设过盈配合平面材料的弹性模量与泊松比分别为E1、E2与v1、v2,则综合弹性模量E
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有式2:平均应变ε的计算有式3:式中,h1与h2为平面过盈配合两个接触体的长度,δ为过盈量;可得到平面过盈配合摩擦力F
f
与过盈量δ的关系如式4:式中,μ为摩擦系数,S为接触面积,根据式4可知摩擦力F
f
与过盈量δ相关。3.根据权利要求2所述可自定义内容物的框架式摩擦吸能装置,其特征在于:所述摩擦孔(42)和摩擦杆(3)为对应的4个,根据单个所述摩擦杆(3)对应的纵横两个不同的平面过盈配合,设横向与纵向过盈量分别为δ1与δ2,则根据式4分别计算对应的摩擦力F
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【专利技术属性】
技术研发人员:谢素超,鲁寨军,汪浩,刘杰夫,张静,郑诗伟,刘子楠,
申请(专利权)人:中南大学,
类型:发明
国别省市:
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