车钩缓冲装置对轨道列车碰撞安全性的影响综述

作     者：朱涛 张敬科 吴启凡 吕锐娟 王小瑞 肖守讷 邓永权 ZHU Tao;ZHANG Jing-ke;WU Qi-fan;LYU Rui-juan;WANG Xiao-rui;XIAO Shou-ne;DENG Yong-quan

作者机构：西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031 

基　　金：国家重点研发计划项目(2016YFB1200404) 四川省科技计划项目(2019YJ0216) 牵引动力国家重点实验室自主课题(2019TPLT13) 

出 版 物：《交通运输工程学报》 (Journal of Traffic and Transportation Engineering)

年 卷 期：2021年第21卷第1期

页      码：233-249页

摘      要：从轨道列车车钩缓冲装置功能和失效原理、分类和标准、理论和应用与列车整体碰撞响应4个方面,梳理了近20年车钩缓冲装置在列车碰撞领域的研究方法和研究成果,总结了4个方面研究的优缺点与未来亟待解决的问题;从列车碰撞动力学的角度,阐述了车钩缓冲装置在列车碰撞中的作用,及其在车辆系统整体设计中的地位;基于欧盟、美国、日本与中国列车耐撞性和强度标准,介绍了车钩缓冲装置的子部件组成;从车钩缓冲装置理论模型在列车碰撞动力学模型和有限元模型的应用剖析其演化过程;基于当前国内外车钩缓冲装置的研究现状,指出未来轨道列车车钩缓冲装置的研究趋势和发展目标。研究结果表明:车钩缓冲装置是列车多级吸能系统中重要组成部分之一,需针对不同车钩缓冲装置类型建立不同的力学模型,准确反映缓冲器的非线性迟滞特性和压溃管的压溃吸能特性,以及车钩的运动关系;在国内外现行标准中,仅规定了车钩缓冲装置的静强度指标,且仅有货车车辆缓冲器的详细界定,缺乏中高速轨道车辆的车钩缓冲装置在动态场景下的载荷指标、能量上限等标准规范;胶泥、气液缓冲器具有比摩擦式缓冲器更好的碰撞力学性能,但其复杂的非线性特性描述依赖于准确的数学模型和试验,目前尚未对车钩缓冲装置数学模型的横向、垂向动态特性进行详细研究;应结合试验,加强研究车辆运行和碰撞过程中车钩缓冲装置的触发和失效稳定性,及其对列车纵向撞击响应的影响;中低速下较大的车钩缓冲装置刚度会导致非正常的垂向和横向响应,不同速度等级下车钩缓冲装置的力学特性和初始姿态对车辆碰撞机理的影响较大。

主 题 词：车辆工程 车钩缓冲装置 能量吸收系统 碰撞安全性 碰撞响应 建模方法 

学科分类：08[工学] 082304[082304] 080204[080204] 0813[工学-化工与制药类] 0802[工学-机械学] 0814[工学-地质类] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.19818/j.cnki.1671-1637.2021.01.011

馆 藏 号：203102607...