圆孔拉刀式吸能器吸能特性的研究.pdf

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1、第7期机械设计与制造2014年7月MachineryDesign&Manufacture27圆孔拉刀式吸能器吸能特性的研究岳伟玲，王喜顺，罗昌杰，于文泽z(1．华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州510641；2．中国科学院深圳先进技术研究院，深圳518055)摘要：根据轨道车辆吸能器的吸能要求和金属切削过程吸收能量的原理，提出一种用于轨道车辆的新型切屑式吸能装置一圆孔拉刀式吸能器。在此基础上对圆孔拉刀式吸能器进行初步的结构设计。并利用ANSYS／I_S—DYNA对该切削式吸能装置不同的结构和材料以及切削厚

2、度进行了仿真分析，得到了该装置在撞击过程中切削力的时程曲线。并对圆孔拉刀吸能器的吸能效率进行评估，指出了圆孔拉刀式吸能器的可行性，为进一步探索圆孔拉刀式吸能装置的吸能特性提供指导作用。关键词：轨道车辆；金属切削；圆孑L拉刀式吸能器；仿真分析；切削力时程曲线；吸能效率中图分类号：TH16；U270．1文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)07—0027—04RoundBroachingEnergyAbsorptionCharacteristicsofEnergy—AbsOrbingDeviceYU

3、EWei-ling，WANGXi-shun，LUOChang-jie，YUWen—ze(1．SchoolofMechanical＆AutomotiveEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，GuangdongGuangzhou510641，China；2．ShenzhenInstitutesofAdvancedTechnology，ChineseAcademyofSciences，Shenzhen518055，China)Abstract：Accordingto

4、energyabsorptionrequirementsoftrackveh&&andtheprincipleofthemetalcuttingprocess，anewmetal-cuttingenergyabsorber—roundbroachingenergyabsorberusedforrailvehicle∞proposed．Onthisbasis．thepreliminarystructureofroundbroachingenergyabsorberWasdesigned．ItusesANSYS／L

5、S-DYNAfordifferentstructures，materialsandcuttingthicknessofthemetal-cuttingenergyabsorberdynamicsimulation．ItCangetabsorbedenergyandcuttingforcecur!Je．Thenassessestheefficiencyofroundbroachingenergyabsorber，andpointsoutitsfeasibility．Itisbetterguiltforthefur

6、therresearchonmetal-cuttingenergyabsorber．KeyWords：RailVehicle；EnergyAbsorber；RoundBroachingEnergyAbsorber；Simulation；CuttingForce-timeCurve；EnergyAbsorptionEficiency1引言可逆的能量耗散过程[51。文献第一次提出金属切削过程能够用于吸收车辆撞击的动能。文献f7】j生金属切削吸能器给出的原理图，如研究表明，随着对列车高速、安全、舒适要求越来越高，仅图

7、1所示。图指出初始能量可以全部转化为不可逆转的切屑塑形靠主动安全防护是远远不够的，提高列车在碰撞过程中的被动安剪切变形能和切屑刀具之间的摩擦能。全防护性显得尤为重要。被动安全防护技术是通过车辆自身结构耐撞性能装置～吸能器，使车辆在事故发生的瞬间通过吸能装置2拉削式吸能器初步方案的确定将巨大的撞击动能耗散，从而最大可能地保护乘员生命安全的目2．1圆孔拉刀式吸能器主要结构的确定的。能量器吸能结构的设计和能量器吸能材料的选择应当适合特主要研究圆孔拉刀式吸能器的吸能特性。所以要对该种吸定的目的和工作环境。虽然在具体应用

8、中，结构设计和材料选择能器的吸能特性进行系统的研究，并进行结构参数优化。如图2可能显著不同，但需要遵循的普遍原则是，要以可控制的方式耗所示。此吸能器主要由相互连接的防爬齿和导向切削模量(导向散外部输入的能量。结构轻量化和高的吸能能力已经成为当今轨切削柱、导向切削刀套、剪切销)组成，导向切削刀套固定于车体道车辆被动安全防护吸能装置的发展趋势[31。上，导向切削柱前端通过剪切销嵌套在导向切