本發(fā)明涉及列車被動(dòng)安全分析領(lǐng)域，具體為實(shí)現(xiàn)基于缺口導(dǎo)向分級(jí)觸發(fā)的軌道車輛端部吸能結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、制造及功能驗(yàn)證。
背景技術(shù)：
：隨著我國軌道交通建設(shè)的快速發(fā)展，軌道客車的被動(dòng)安全性成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，如何保證列車碰撞安全性值得設(shè)計(jì)者的深思，軌道列車碰撞時(shí)，沖擊力最大的是頭車，后續(xù)車輛以此迅速減小，綜合考慮列車吸能要求和實(shí)際吸能方式，吸能結(jié)構(gòu)可以布置為如下形式，頭車端部設(shè)置4級(jí)吸能裝置，依次分別為車鉤緩沖器吸能、車鉤壓潰管吸能、車鉤剪切螺栓破壞吸能、主吸能結(jié)構(gòu)吸能。中間車端部設(shè)置3級(jí)吸能裝置，以此分別為車鉤緩沖器吸能、車鉤壓潰管吸能、主吸能結(jié)構(gòu)吸能。主吸能結(jié)構(gòu)一般分為刨削式吸能及結(jié)構(gòu)吸能，刨削式吸能裝置具有體積小、重量輕、刨削力穩(wěn)定等特點(diǎn)，并且能夠在偏載作用發(fā)生時(shí)依然具有穩(wěn)定的刨削力，但是缺點(diǎn)是平臺(tái)力低，吸能量有限，結(jié)構(gòu)吸能的缺點(diǎn)是刨削力峰值力高、穩(wěn)定性不好。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)
背景技術(shù)：
存在的問題，本發(fā)明通過對(duì)已有吸能結(jié)構(gòu)碰撞峰值力及平臺(tái)力波動(dòng)特性研究，通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)缺口，應(yīng)用缺口導(dǎo)向降低碰撞峰值力，采用分級(jí)觸發(fā)來減小平臺(tái)力波動(dòng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于缺口導(dǎo)向分級(jí)觸發(fā)的軌道車輛端部吸能機(jī)構(gòu)，其特征在于：包括一位側(cè)吸能機(jī)構(gòu)、中間吸能機(jī)構(gòu)、二位側(cè)吸能機(jī)構(gòu)，一位側(cè)吸能機(jī)構(gòu)和二位側(cè)吸能機(jī)構(gòu)連接在中間吸能機(jī)構(gòu)的兩端構(gòu)成一個(gè)門形結(jié)構(gòu)，中間留有缺口。所述的一位側(cè)吸能機(jī)構(gòu)包括一位側(cè)端梁槽鋼、一位側(cè)立筋、一位側(cè)端梁立板、一位側(cè)帶導(dǎo)向槽的邊梁、一位側(cè)帶導(dǎo)向槽的斜梁、一位側(cè)二級(jí)觸發(fā)連接橫梁、一位側(cè)二級(jí)觸發(fā)帶導(dǎo)向槽的縱梁、一位側(cè)三級(jí)觸發(fā)連接橫梁、一位側(cè)三級(jí)觸發(fā)帶導(dǎo)向槽的縱梁、一位側(cè)四級(jí)觸發(fā)連接橫梁、一位側(cè)四級(jí)觸發(fā)連接橫梁、一位側(cè)四級(jí)觸發(fā)帶導(dǎo)向槽的縱梁、一位側(cè)端部連接橫梁；一位側(cè)立筋焊接在一位側(cè)端梁槽鋼內(nèi)，一位側(cè)端梁堵板與一位側(cè)立筋及一位側(cè)端梁槽鋼焊接成箱型結(jié)構(gòu)。一位側(cè)二級(jí)觸發(fā)連接橫梁、一位側(cè)三級(jí)觸發(fā)連接橫梁和一位側(cè)四級(jí)觸發(fā)連接橫梁一端都固定在一位側(cè)帶導(dǎo)向槽的邊梁上，一位側(cè)二級(jí)觸發(fā)連接橫梁、一位側(cè)三級(jí)觸發(fā)連接橫梁的另一端通過一位側(cè)二級(jí)觸發(fā)帶導(dǎo)向槽的縱梁固定，同時(shí)一位側(cè)三級(jí)觸發(fā)連接橫梁和一位側(cè)四級(jí)觸發(fā)連接橫梁又通過一位側(cè)三級(jí)觸發(fā)帶導(dǎo)向槽的縱梁固定，一位側(cè)三級(jí)觸發(fā)連接橫梁、一位側(cè)四級(jí)觸發(fā)連接橫梁一端固定在一位側(cè)帶導(dǎo)向槽的斜梁上，另一端通過一位側(cè)二級(jí)觸發(fā)帶導(dǎo)向槽的縱梁固定，一位側(cè)四級(jí)觸發(fā)連接橫梁和一位側(cè)端部連接橫梁還通過一位側(cè)四級(jí)觸發(fā)帶導(dǎo)向槽的縱梁固定連接。所述的中間吸能機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)一位側(cè)端梁連接補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)、二位側(cè)端梁槽鋼、二位側(cè)端梁立板、三個(gè)二位側(cè)立筋，兩個(gè)一位側(cè)端梁連接補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)固定在二位側(cè)端梁槽鋼兩端，三個(gè)二位側(cè)立筋固定在二位側(cè)端梁槽鋼里面，二位側(cè)端梁立板與二位側(cè)端梁槽鋼焊接成箱型結(jié)構(gòu)。所述的二位側(cè)吸能機(jī)構(gòu)跟一位側(cè)吸能機(jī)構(gòu)完全對(duì)稱。本發(fā)明的有益效果是：該軌道車輛缺口導(dǎo)向多級(jí)觸發(fā)吸能機(jī)構(gòu)設(shè)置在車體底架前端，當(dāng)列車發(fā)生碰撞時(shí)，通過吸能結(jié)構(gòu)的變形吸收碰撞能量，減少列車的碰撞撞擊力峰值及加速度，防止車輛爬起，有限限制車輛司機(jī)室及客室的變形，有效保護(hù)乘客及司機(jī)的安全。經(jīng)過仿真分析及試驗(yàn)驗(yàn)證，吸能結(jié)構(gòu)的吸能行程、碰撞平臺(tái)力與吸能量的分析及試驗(yàn)對(duì)比誤差在10％，完全滿足軌道客車吸能標(biāo)準(zhǔn)要求。附圖說明圖1是本發(fā)明具體實(shí)施方式的立體示意圖；圖2是本發(fā)明中一位側(cè)吸能機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明中中間吸能機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是分析與試驗(yàn)力-行程變化曲線對(duì)比圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。參照?qǐng)D1，本發(fā)明具體實(shí)施方式包括一位側(cè)吸能機(jī)構(gòu)1、中間吸能機(jī)構(gòu)2、二位側(cè)吸能機(jī)構(gòu)3，一位側(cè)吸能機(jī)構(gòu)1和二位側(cè)吸能機(jī)構(gòu)3連接在中間吸能機(jī)構(gòu)2的兩端構(gòu)成一個(gè)門形結(jié)構(gòu)，中間留有缺口。參照?qǐng)D2，所述的一位側(cè)吸能機(jī)構(gòu)包括一位側(cè)端梁槽鋼101、一位側(cè)立筋102、一位側(cè)端梁堵板103、一位側(cè)帶導(dǎo)向槽的邊梁104、一位側(cè)帶導(dǎo)向槽的斜梁105、一位側(cè)二級(jí)觸發(fā)連接橫梁106、一位側(cè)二級(jí)觸發(fā)帶導(dǎo)向槽的縱梁107、一位側(cè)三級(jí)觸發(fā)連接橫梁108、109、一位側(cè)三級(jí)觸發(fā)帶導(dǎo)向槽的縱梁110、一位側(cè)四級(jí)觸發(fā)連接橫梁111、一位側(cè)四級(jí)觸發(fā)連接橫梁112、一位側(cè)四級(jí)觸發(fā)帶導(dǎo)向槽的縱梁113、一位側(cè)端部連接橫梁114；一位側(cè)立筋102焊接在一位側(cè)端梁槽鋼101內(nèi)，一位側(cè)端梁堵板103與一位側(cè)立筋102及一位側(cè)端梁槽鋼101焊接成箱型結(jié)構(gòu)。一位側(cè)二級(jí)觸發(fā)連接橫梁106、一位側(cè)三級(jí)觸發(fā)連接橫梁108和一位側(cè)四級(jí)觸發(fā)連接橫梁111一端都固定在一位側(cè)帶導(dǎo)向槽的邊梁104上，一位側(cè)二級(jí)觸發(fā)連接橫梁106、一位側(cè)三級(jí)觸發(fā)連接橫梁108的另一端通過一位側(cè)二級(jí)觸發(fā)帶導(dǎo)向槽的縱梁107固定，同時(shí)一位側(cè)三級(jí)觸發(fā)連接橫梁108和一位側(cè)四級(jí)觸發(fā)連接橫梁111又通過一位側(cè)三級(jí)觸發(fā)帶導(dǎo)向槽的縱梁110固定，一位側(cè)三級(jí)觸發(fā)連接橫梁109、一位側(cè)四級(jí)觸發(fā)連接橫梁112一端固定在一位側(cè)帶導(dǎo)向槽的斜梁105上，另一端通過一位側(cè)二級(jí)觸發(fā)帶導(dǎo)向槽的縱梁107固定，一位側(cè)四級(jí)觸發(fā)連接橫梁112和一位側(cè)端部連接橫梁114還通過一位側(cè)四級(jí)觸發(fā)帶導(dǎo)向槽的縱梁113固定連接。所述的二位側(cè)吸能機(jī)構(gòu)跟一位側(cè)吸能機(jī)構(gòu)完全對(duì)稱。參照?qǐng)D3，中間吸能機(jī)構(gòu)包括一位側(cè)端梁連接補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)201、207、二位側(cè)端梁槽鋼202、二位側(cè)端梁立板203、二位側(cè)立筋204、205、206，一位側(cè)端梁連接補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)201、207固定在二位側(cè)端梁槽鋼202兩端，二位側(cè)立筋204、205、206固定在二位側(cè)端梁槽鋼202里面，二位側(cè)端梁立板203與二位側(cè)端梁槽鋼202焊接成箱型結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D4，經(jīng)過仿真分析及試驗(yàn)驗(yàn)證，吸能結(jié)構(gòu)的吸能行程、碰撞平臺(tái)力及吸能量的分析及試驗(yàn)對(duì)比誤差在10％，如表1所示，該結(jié)構(gòu)完全滿足軌道客車吸能標(biāo)準(zhǔn)要求。表1吸能結(jié)構(gòu)分析試驗(yàn)參數(shù)對(duì)比評(píng)價(jià)指標(biāo)試驗(yàn)仿真分析分析試驗(yàn)誤差吸收能量0.5608mj0.56mj-0.1％壓潰行程460mm432mm-6.5％平臺(tái)力1,221kn1,300kn+6.1％當(dāng)前第1頁12