机械工程学报

作者：周和超, 包泽宇, 徐世洲, 张济民, 涂昊昀

单位：1. 同济大学铁道与城市轨道交通研究院 上海 201804;；2. 同济大学航空航天与力学学院 上海 200092

关键词：超磁致伸缩材料,超声振动系统,磁路优化,机电转换系数,垂向屈曲,列车碰撞,爬车,吸能式防爬器；

基金：国家自然科学基金（51805374）和中央高校基本科研业务费专项资金（22120180531）资助项目。

为抑制列车碰撞时的相互爬车程度，列车端部均安装吸能与防爬功能一体的吸能式防爬器。然而，列车碰撞事故调查发现吸能式防爬器有时会出现明显的垂向屈曲，导致其碰撞吸能和防爬能力大幅度降低。为此，提出多刚体动力学和有限元理论相结合的仿真分析方法，再现吸能式防爬器垂向屈曲失效的动态过程。此外，仿真计算表明随着碰撞列车之间差异加大，相邻车辆爬车速度明显增加，其最大爬车速度可以达到1.5 m/s。与此同时，吸能式防爬器发生明显的垂向屈曲，导致相互啮合的防爬齿发生脱离、失去防爬约束能力。不仅如此，相比于理想条件下的纵向压溃，发生垂向屈曲后的吸能式防爬器吸能能力大幅度降低，其平均压溃力由566.3 kN降低至348.1 kN，减少了38.5%，碰撞吸能量也由367 kJ降低至169 kJ，减少了53.9%。

来源：2019年第16期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2019年第16期