基于asme标准的地铁车辆防撞柱弹塑性分析

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1、基于ASME标准的地铁车辆防撞柱弹塑性分析刘洪涛王科飞骆起赵国丹张春玉李晓峰中国中车集团长春轨道客车股份有限公司国家轨道客车工程研宄中心大连交通大学交通运输工程学院摘要：基于最新美W地铁车体设计标准ASMERT-2:2014,研宄车体前部防撞柱弹塑性变形的规律.首先，确定防撞柱承受载荷的条件，根据载荷条件归纳设计、计算和试验的基本技术路线;其次，建立防撞柱弹塑性计算的有限元模型，根据载荷要求与边界条件，分析防撞柱弹塑性变形的力及位移的变化规律;最后，基于设计结构进行弹塑性试验，对比试验结果与计算分析的一致性.采用ASMERT-22014标准设计和研宄防撞柱弹塑性问题，可为同行学者进一步进行技

2、术研宄提供参考.关键词：轨道车辆;防撞柱;弹塑性;计算分析;试验验证;作者简介：刘洪涛(1982-)，男，高级工程师，硕士，主要从事有轨车辆车体和总体技术的研发和应用的研宄E-mail:liuhongtao@cccar.com.cn.收稿日期：2017-05-04基金：国家科技支撑计划资助项目(2016YFB1200504-A-05)ResearchontheElastic-PlasticofCollisionPostforMetroVehiclesbasedonASMEStandardLIUHongtaoWANGKefeiLUOQiZHAOGuodanZHANGChunyuLIXiaofe

3、ngCRRCChangchunRailwayVehiclesCo.，Ltd;SchoolofTrafficandTransportationEngineering，DalianJiaotongUniversity;Abstract：Researchontheelastic-plasticdeformationofcollisionpostbasedon八SMERT-2:2014standardofU.Saboutmetrovehiclecarbodydesign.First,accordingtothecollisionpostloadingconditions，determinethete

4、chnicalroutefordesign，calculationandtest;Secondly,theestablishmentofFEAcalculationmodelofcollisionpost,accordingtotheloadrequirementsandboundaryconditions,studyanalysisofthedeformationstressanddisplacement;Finally，basedondesignstructureandFEAresultstarttheelastic-plastictest,thenthecalculateddataan

5、dthetestdataarecomparedandanalyzed，averyuniformityconsistentwiththedata.Usingthelateststandardsforthedesignandresearchofcollisionpost,itisthefirsttimeintheworldthattheresearchrouteofthispapercanbeusedtostudyfurther.Keyword：trackvehicle;collisionpost;elastic-plastic;calculationanalysis;testverificat

6、ion;Received：2017-05-040引言随着国内外关于地铁轻轨车辆、磁悬浮车辆和高铁路车辆碰撞标准体系的建立，车辆碰撞被动安全越来越受到运营用户、车辆制造厂和研究机构的关注，在国内己经形成相关的理论和试验研究体系，其方法和结论对车辆制造厂的项目研发提供了关键的技术指导［1-3］，特别是中国中车在美国市场执行的地铁项0，车辆不仅满足各种静强度和疲劳载荷的要求，还要满足事故造成破坏时保护车辆及乘客不再受二次伤害的要求.对于车辆在运行事故时起到保护作用的关键部件结构的开发已经成为目前各闺同行研宄的重点，其中特别是对车体防撞柱的研宄.防撞柱设计在车辆前部，起到保护.午.辆端部结构和整.午

7、.结构安全的重要作用Ill.在常规速度碰撞中发挥结构支撑作用；在高速碰撞和更为特殊的情况T发挥防止车辆前部被挤压和车辆爬车的重耍作用.目前可杳到的国外研宄文献大多集中在对美标AP-TAS-034的研宄和承受载荷后的失效研宄方面边1，对于基于目前最新ASMERT-2:2014标准的防撞柱弹塑性分析和试验研宄并不多见.本文以某北美地铁车辆为研宄对象，基于最新车体设计标准ASMERT-2:2014,研究车体前部防撞